Curso Sistema Hidraulico Tractor Cadenas d6r Caterpillar

Lección 4: Sistema hidráulico del Tractorde Cadenas D6R

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Introducción

Esta lección presenta el implemento con LS/PC del Tractor deCadenas D6R y el sistema hidráulico de dirección en tractores condirección diferencial.

Objetivos

Al terminar esta lección, el estudiante podrá:

1. Identificar los componentes del implemento LS/PC delTractor de Cadenas D6R y el sistema hidráulico de direcciónen tractores con dirección diferencial.

2. Explicar la operación del implemento LS/PC del Tractor deCadenas D6R y el sistema hidráulico de la dirección entractores con dirección diferencial.

3. Trazar el flujo de aceite a través del implemento LS/PCTractor de Cadenas D6R y el sistema hidráulico de ladirección en tractores con dirección diferencial.

4. Realizar los procedimientos de pruebas y ajustes, como seindica en el Manual de Servicio.

Material de referencia

Información de servicio para las máquinas usadas en las prácticas detaller.

Herramientas

Las herramientas apropiadas, según aparece en la información deservicio de las máquinas usadas en las prácticas de taller.

http://www.maquinariaspesadas.org/

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Fig. 2.4.1 Sistema hidráulico del implemento del Tractor de Cadenas D6R (dirección diferencial)

Los Tractores de Cadenas D6R de la Serie II tienen sistemashidráulicos LS/PC, detección de carga y compensación de presión, enlos que se usan una bomba hidráulica de caudal variable de pistones yválvulas de control de operación piloto de centro cerrado.

Los Tractores de Cadenas D6R de la Serie II se pueden equipar conembragues y frenos o dirección diferencial de control con la punta delos dedos o dirección diferencial. La figura 2.4.1 muestra el sistemahidráulico del implemento en los Tractores de Cadenas D6R de laSerie II equipados con dirección diferencial.

Una bomba de pistones de caudal variable extrae aceite del tanque.Desde la bomba fluye aceite de suministro a las válvulas de control.La dirección tiene prioridad sobre las otras válvulas del implemento.

Durante un giro, la válvula de control de dirección envía flujo deaceite a la válvula de compensación y al motor de dirección. Elmúltiple de entrada envía parte del aceite de retorno a través delenfriador de aceite hidráulico antes de enviarlo a la bomba dedirección y a las cajas del motor de dirección. El aceite de retornorestante fluye, a través de la válvula de derivación de enfriamiento ya un filtro, antes de ir al tanque. El aceite de drenaje de la caja de labomba y del motor también retorna al filtro antes de ir al tanque.

Unidad 2 2-4-2 Sistemas Hidráulicos de la MáquinaLección 4


Si el aceite está por debajo de una temperatura específica o si sepresentan sobrecargas de flujo, se abre una válvula de derivación alenfriador de aceite y se envía flujo adicional de aceite directamente altanque.

En las válvulas de control se origina una tubería de señal. La tuberíade señal pasa a través de cada cuerpo de la válvula antes de llegar ala válvula compensadora de la bomba. Cuando el operador activa unoo más implementos, las cargas resultantes generan señales de presiónen el orificio de trabajo. Una red de resolvedores envía la mayorpresión del orificio de trabajo a la válvula compensadora de labomba.

Las máquinas de dirección diferencial tienen una válvula individualde caída rápida para ambos cilindros de levantamiento. La válvula decaída rápida suministra aceite de compensación al extremo de lacabeza de los cilindros de levantamiento. La válvula de caída rápidaayuda a controlar la subida y la bajada a velocidades lentas de caídarápida y bajada con funciones de presión baja del topador.



Fig. 2.4.2 Bomba de los Tractores de Cadenas D6R de la Serie II

Una bomba hidráulica de pistón de desplazamiento variable (1) en lostractores D6R de la Serie II suministra flujo de aceite a las válvulasde dirección, de levantamiento, de inclinación y del desgarrador. Elvolante de la máquina impulsa la bomba. La válvula compensadora(2) controla el ángulo de la plancha basculante en la bomba.


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Fig. 2.4.3 Filtros hidráulicos

El filtro de drenaje de la caja (1) se encuentra en la parte trasera delcompartimiento, en el bastidor derecho, entre el compartimiento deloperador y el tanque hidráulico. También, en este compartimiento, seencuentran la toma de presión del aceite piloto (2) y la toma de aceitehidráulico S·O·S (3).

El filtro del aceite hidráulico se encuentra en el tanque hidráulico y esaccesible a través de la cubierta (4) en la parte superior.

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Fig. 2.4.4 Enfriador del aceite hidráulico

El enfriador del aceite hidráulico (1) en los Tractores de CadenasD6R de la Serie II con dirección diferencial se encuentra al ladoderecho del compartimiento del motor, detrás del protector delventilador.

La presión en el circuito del enfriador de aceite hidráulico se puedeverificar en la toma de presión del enfriador de aceite (2). La válvulade derivación del enfriador de aceite está debajo de la plancha delpiso de la cabina del operador.


Fig. 2.4.5 Grupo de válvulas de control del implemento

El grupo de válvulas de control del implemento del Tractor de RuedasD6R de la Serie II se encuentra a la derecha del operador, debajo delas válvulas piloto del implemento (palancas de control) y justo a laizquierda del bastidor derecho. La configuración de la máquinadetermina la del grupo de válvulas. El grupo de válvulas de controldel implemento consta del múltiple de entrada (1), que contiene laválvula de alivio principal (2), la válvula de control de dirección (3),la válvula de control de levantamiento de la hoja topadora (4), laválvula de control de inclinación de la hoja topadora (5), la válvulade control del desgarrador (6) y la cubierta del extremo (7).

La presión de la válvula de alivio principal se fija a un valor mayordel ajuste de compensación de presión de la bomba. Esta válvula sólose usa para limitar cualquier aumento súbito de presión (crestas).

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Fig. 2.4.6 Válvula de compensación

Al quitar la plancha del piso, se observan el motor de dirección y laválvula de compensación, que se ubica directamente debajo delasiento del operador, detrás de la apertura de la plancha del piso.

Cuando el operador mueve la palanca de dirección, la válvula decontrol de dirección envía el aceite de suministro a la válvula decompensación (1), la cual evita que el motor de dirección dedesplazamiento (2) se “revolucione” en exceso. El motor de direcciónimpulsa los engranajes de entrada de dirección.


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AL MANDO FINALDERECHO

PLANETARIODE ECUALIZACIÓN

PLANETARIODE MANDO

PLANETARIODE DIRECCIÓN

AL MANDO FINALIZQUIERDO

ENTRADA DEL MOTORHIDRÁULICO

ENTRADADE LA TRANSMISIÓN

DIFERENCIAL DE DIRECCIÓN

Fig. 2.4.7 Diferencial de dirección

Los tractores con dirección diferencial no tienen embragues dedirección, pero sí diferencial de dirección, una bomba hidráulica, unmotor de dirección hidráulica y controles de dirección.

El diferencial de dirección tiene dos entradas de potencia: una develocidad y sentido de marcha (AVANCE y RETROCESO) desde latransmisión y una de la transmisión (IZQUIERDA y DERECHA)desde el motor hidráulico de dirección. El diferencial de dirección usala entrada de potencia del motor hidráulico para aumentar lavelocidad de una cadena e, igualmente, disminuir la velocidad de laotra cadena. La diferencia resultante de velocidad de la cadena hacegirar el tractor.

El diferencial de dirección consta del planetario de dirección, elplanetario de impulsión y el planetario de nivelación.



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Fig. 2.4.8 Bomba de dirección y del implemento (MOTOR en posiciónDESCONECTADA)

La figura 2.4.8 muestra la válvula de la bomba y del compensador deltractor D6R II con dirección diferencial.

Antes de encender el motor, el vástago y el resorte del accionadorpequeño mantienen la plancha basculante de la bomba en el ángulomáximo. A medida que la bomba comienza a girar, el aceite fluye almúltiple de entrada en las válvulas superpuestas, al extremo izquierdodel pistón accionador pequeño, al extremo izquierdo del carrete demargen y a la cámara del pistón del extremo derecho del carrete decorte. Con todos los carretes de la válvula de control en la posiciónFIJA, el flujo de la bomba al múltiple de entrada pasa, a través de losconductos de entrada en las válvulas de control, hasta la cubierta delextremo. La cubierta del extremo bloquea el aceite.

En los diagramas que se muestran en las páginas siguientes se ven lasacciones de la bomba y de la válvula de compensación encondiciones diferentes en el sistema hidráulico. El carrete de margeny el carrete de corte juntos se llaman válvulas de compensación.

NOTA: La válvula de la bomba y compensadora del tractor D6Ropera de forma similar a la bomba LS/PC vista en la lección 2.



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Fig. 2.4.9 Bomba de dirección y del implemento (RESERVA DE PRESIÓN BAJA)

A medida que la presión de suministro aumenta hasta aproximadamente2.100 kPa (305 lb pulg2), la presión en el extremo izquierdo del carrete demargen (en la válvula compensadora) mueve el carrete una corta distancia ala derecha contra la fuerza del resorte. Cuando se mueve el carrete demargen, el aceite de suministro fluye alrededor del carrete, pasa el carretede corte e ingresa en el extremo izquierdo de la cámara del pistónaccionador grande. A medida que la presión en el pistón accionador grandeaumenta hasta exceder la fuerza combinada del resorte desplazador y lapresión en la cámara del pistón accionador pequeño, el pistón accionadorgrande mueve la plancha basculante a un ángulo menor.

En el ángulo mínimo, la bomba producirá flujo apenas suficiente paracompensar la fuga del sistema a una presión que asegure la respuestainstantánea cuando se active un implemento.

En RESERVA DE PRESIÓN BAJA, todas las válvulas de control delimplemento están en posición FIJA y la red de señal hace que drene elaceite de señal.

La condición de RESERVA DE PRESIÓN BAJA asegura que el aceite depresión siempre esté disponible en los carretes de control. Esta característicasuministra una respuesta rápida del motor de dirección o de losimplementos cuando el operador mueva una válvula de control fuera de laposición FIJA.

NOTA: Durante la operación, la bomba mantendrá la presión desuministro a 2.100 kPa (305 lb/pulg2) mayor que la presión de señal. Ladiferencia entre la presión de suministro y la presión de señal se conocecomo "presión de margen". La RESERVA DE PRESIÓN BAJA esmayor que la presión de margen, a causa de la presión de retorno queel aceite bloqueado produce en las válvulas de centro cerrado cuandotodas las válvulas están en la posición FIJA. Durante la RESERVA DEPRESIÓN BAJA, el aceite de suministro empuja adicionalmente elcarrete de margen hacia la derecha para comprimir el resorte demargen.



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Fig. 2.4.10 Bomba de dirección y del implemento (AUMENTO DE CAUDAL)

A medida que los requisitos del sistema aumentan (por razón delaumento en la demanda de flujo), la bomba AUMENTARÁ ELCAUDAL para mantener la presión de margen.

Cuando un implemento requiere flujo, la red del resolvedor señala laválvula compensadora. Esta señal hace que la fuerza (resorte demargen más presión de señal) en el extremo derecho del carrete demargen sobrepase la fuerza de la presión de suministro en el extremoizquierdo del carrete. La presión mayor hace que el carrete de margense mueva hacia la izquierda para reducir o bloquear el flujo de aceiteal accionador grande. Al mismo tiempo, el carrete drena el aceite delaccionador al tanque. El hecho de reducir o bloquear el flujo de aceiteal accionador grande reduce o elimina la presión que actúa sobre elpistón del accionador grande. Cuando disminuye la presión del pistóndel accionador grande, el resorte desplazador y el pistón pequeñomueven la plancha basculante a un ángulo mayor, lo cual hace que labomba AUMENTE EL CAUDAL (produzca más flujo).



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Fig. 2.4.11 Bomba de dirección y del implemento (FLUJO CONSTANTE)

A medida que aumenta la presión de suministro, la presión en elextremo izquierdo del carrete de margen también se incrementa.Cuando la presión de suministro es aproximadamente 2.100 kPa (305lb/pulg2) mayor que la presión de señal, el carrete de margen semoverá una distancia corta a la derecha y hará que el aceite fluya denuevo al pistón del accionador grande.

Esta condición limita el movimiento adicional de la planchabasculante. Mientras las demandas de flujo sean constantes, el carretede margen permanecerá en esta posición de dosificación y mantendráun flujo constante hacia el motor o el implemento de dirección.



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AL MÚLTIPLEDE ENTRADA

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Fig. 2.4.12 Bomba de dirección y del implemento (DISMINUCIÓN DE CAUDAL)

Las condiciones necesarias para DISMINUIR EL CAUDAL de labomba son básicamente las opuestas a las requeridas paraAUMENTAR EL CAUDAL.

La bomba DISMINUYE EL CAUDAL cuando el sistema demandamenos flujo. A medida que la fuerza en el extremo izquierdo delcarrete de margen sobrepasa la fuerza en el extremo derecho, elcarrete de margen se mueve a la derecha y permite más flujo hacia elpistón accionador, lo cual hace que aumente la presión en el pistónaccionador grande. La fuerza mayor de la presión en el pistónaccionador grande sobrepasa la fuerza combinada del accionadorpequeño y del resorte desplazador y mueve la plancha basculante a unángulo menor.

A medida que disminuye el flujo de la bomba, la presión desuministro también disminuye. Cuando la presión de suministrodisminuye y se convierte en la suma de la presión de señal más lapresión de margen, el carrete de margen se mueve a una posición dedosificación y el sistema se estabiliza.

Cuando el operador retorna la palanca de control a la posición FIJA,la presión de señal cae a cero. La bomba, entonces, DISMINUYE ELCAUDAL a la condición DE RESERVA DE PRESIÓN BAJA.



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Fig. 2.4.13 Bomba de dirección y del implemento (CALADO DE PRESIÓN ALTA)

Durante un CALADO DE PRESIÓN ALTA, la presión de señal esigual a la presión de suministro. Al combinar la presión de señal conel resorte de margen, se fuerza el carrete de margen hacia laizquierda. El hecho de mover el carrete de margen hacia la izquierdanormalmente, drena aceite hacia afuera del pistón del accionadorgrande y hace que la bomba aumente el caudal.

Sin embargo, durante el CALADO DE PRESIÓN ALTA, la presión ala derecha del carrete de corte excede la fuerza del resorte del carretede corte y mueve el carrete de corte hacia la izquierda. El hecho demover el carrete de corte hacia la izquierda bloquea el aceite en elpistón accionador grande, lo cual evita que vaya al conducto dedrenaje, aunque hace que el aceite de suministro fluya al accionadorgrande.

La presión mayor en el accionador grande hace que éste exceda lafuerza combinada del accionador pequeño y el resorte desplazadorpara DISMINUIR EL CAUDAL de la bomba. La bomba está ahora aflujo mínimo y la presión de suministro es máxima.

Cuando el circuito de dirección tiene carga extrema, ocurre elCALADO DE PRESIÓN ALTA. Un ejemplo de esta condición ocurrecuando el operador acciona los frenos de servicio mientras realiza ungiro. Cuando se opera otro implemento con la dirección en calado, labomba AUMENTARÁ EL CAUDAL, para producir flujo que cumplacon las necesidades del otro implemento que opera a presión baja enel orificio de trabajo.

Todas las válvulas de los implementos usadas en los sistemas dedirección diferencial tienen válvulas limitadoras de señal, para evitarque las presiones altas de la dirección vayan a los circuitos delimplemento.



NOTA: Cuando la bomba está en CALADO DE PRESIÓNALTA, la tasa de flujo de la bomba puede aumentar si al mismotiempo se activa otro implemento. Esto es posible, porque laválvula de control de flujo de prioridad de dirección nunca cierracompletamente el flujo hacia las válvulas del implemento endescenso.

Cuando se activa un implemento, el flujo hace que disminuya lapresión del sistema. La fuerza del resorte puede, entonces, moverel carrete de corte de regreso hacia la derecha. Entonces, el pistónaccionador grande se abre al drenaje, a través de los carretes decorte y de margen. El pistón accionador pequeño puede,entonces, mover la plancha basculante al ángulo máximo parasuplir la demanda de flujo del implemento. El movimiento delimplemento será un poco más lento, pero el tiempo de respuestaes casi normal.



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Fig. 2.4.14 Válvula de control de dirección (POSICIÓN FIJA)

El carrete de control direccional de la sección de la dirección tiene tresposiciones: GIRO A LA IZQUIERDA, FIJA y GIRO A LA DERECHA. Enla figura 2.4.14, el carrete de control de dirección está en la posición FIJA.

Sin funcionamiento del motor, el resorte detrás de la válvula de control deflujo prioritario mantiene la válvula de control de flujo hacia la izquierda.Cuando el operador arranca la máquina, la bomba envía aceite, a través delmúltiple de entrada, a la válvula de control de flujo de prioridad. El aceitefluye fuera de los orificios en el extremo izquierdo de la válvula de controlde flujo de prioridad, abre la válvula de retención de carga y llena la cámaraalrededor del centro del carrete de control de dirección.

La presión en aumento en la cámara a la derecha de la válvula de retenciónde carga empuja la válvula de control de flujo prioritario hacia la derechacontra la fuerza del resorte. Cuando la válvula de control de flujo se muevehacia la derecha, cierra los orificios de estrangulación en el extremoizquierdo del carrete de la válvula y hace que el aceite fluya a loscomponentes restantes del sistema, a través de los orificios cerca delextremo derecho del carrete de la válvula. En la posición FIJA, la presión

en el carrete de control principal es igual a 1.724 kPa (250 lb/pulg2), yproducida por el resorte de la válvula de control de flujo de prioridad.

La válvula de control de prioridad asegura que las demandas de flujo y depresión del circuito de dirección se cumplan antes de disponer de flujo paralas otras válvulas. La válvula de prioridad está diseñada para hacer quealgún flujo siempre esté disponible para los otros circuitos. Este diseñopermite que el operador dirija y opere la hoja al mismo tiempo.

Durante todas las condiciones de la dirección, la válvula de control de flujoprioritario asegura que parte del flujo mínimo de la bomba siempre estédisponible para la operación del motor de dirección.



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Fig. 2.4.15 Válvula de control de dirección (GIRO A LA IZQUIERDA)

La figura 2.4.15 muestra la válvula de control de dirección en la posiciónGIRO A LA IZQUIERDA. El movimiento del carrete de control de direcciónhace que fluya aceite desde el orificio de trabajo hasta ell circuito dedirección.

A la presión en el orificio de trabajo de 1.724 kPa (250 lb/pulg2) en elconducto de suministro, entra aceite en el orificio perforado transversal haciael conducto axial central en el carrete de control principal y se convierte enaceite de señal. La señal se envía, entonces, a través de la red resolvedorahacia la bomba. La bomba aumenta el flujo para atender las demandas deflujo del circuito de dirección. La válvula de retención de carga permanecefija hasta que la presión de suministro exceda la presión en el orificio detrabajo.

La señal alcanza la bomba y la cámara del resorte de la válvula de control deflujo prioritario simultáneamente. El aceite del conducto central del carretede control principal fluye a través de un orificio antes de llenar la cámara delresorte. La presión de señal en la cámara del resorte de la válvula de controlprioritaria trabaja en conjunto con la fuerza del resorte para mover el carretede la válvula de control prioritaria hacia la izquierda.

Este movimiento hace que el flujo necesario llegue al circuito de dirección,aunque limita la cantidad de flujo hacia las otras válvulas de control. Cuandola fuerza de la presión de señal más la fuerza del resorte mueven la válvulade control de flujo prioritario a la izquierda, los orificios cerca del extremoizquierdo del carrete aumentan de manera que pueda fluir más aceite alorificio de trabajo, mientras se cierran los orificios cerca del extremoderecho del carrete de control de flujo prioritario.

A medida que se cumplen las demandas de flujo del circuito de dirección, lapresión aumenta en el extremo izquierdo del carrete de la válvula prioritariay la válvula se mueve de regreso a la derecha. La válvula prioritariamantiene una diferencia de presión máxima de 1.724 kPa (250 lb/pulg2) através del carrete de control de dirección, lo cual es igual a la fuerza delresorte del carrete prioritario. Ahora, se dispone de exceso de flujoprocedente de la bomba para las otras válvulas.



Durante las condiciones de la dirección indicadas antes, existe unarelación fija entre las diversas presiones en el circuito para unadeterminada distancia de la columna de la dirección y el movimientodel carrete de control de dirección. Estas relaciones mantienen unasrpm constantes del motor de dirección para todas las condiciones decarga, siempre que permanezca fija la distancia del movimiento de lacolumna de dirección.

La presión de suministro se mantiene a un valor (de margen) fijomayor que la presión de señal. La válvula de control de flujoprioritaria mantiene una diferencia de presión fija a través del carretede control direccional igual al valor del resorte de control de flujoprioritario.



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Fig. 2.4.16 Válvula de compensación y motor de dirección (OPERACIÓN ENLÍNEA RECTA)

La figura 2.4.16 muestra la válvula de compensación y el motor dedirección durante la OPERACIÓN EN LÍNEA RECTA. Durante laOPERACIÓN EN LÍNEA RECTA, el carrete de control en la válvulade control de dirección bloquea el aceite en el circuito de dirección.El carrete de compensación permanece centrado y el motor dedirección se traba hidráulicamente.

Durante la OPERACIÓN EN LÍNEA RECTA, la tubería deimpulsión transmite fuerzas externas a los planetarios diferenciales dela dirección y las fuerzas tratan de impulsar el motor de dirección. Altratar de impulsar el motor de dirección, las fuerzas externasproducen crestas de presión en un lado del bucle entre el motor y laválvula de compensación.

El lado del bucle se activa por las crestas de presión, según ladirección en que las fuerzas estén tratando de impulsar el motor. Silas crestas de presión son significativamente altas, se abrirá la válvulade alivio de dos vías en el lado afectado del bucle. La porción dedescarga de la válvula (área grande) hará que parte del aceite apresión alta abra la contrapunta (área pequeña) en la válvula de alivioopuesta.

La válvula de alivio de dos vías transmite algo del aceite a presiónalta al lado de presión baja del bucle, para descargar las crestas depresión. Las válvulas de alivio de dos vías se abren aaproximadamente 42.000 kPa (6.100 lb/pulg2).



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Fig. 2.4.17 Válvula de compensación y motor de dirección (GIRO A LA DERECHA)

La figura 2.4.17 muestra la válvula de compensación y el motor dedirección durante un GIRO A LA DERECHA. Cuando el operadormueve la palanca de dirección a la posición GIRO A LA DERECHA,la válvula de control de dirección envía aceite a la válvula decompensación.

El flujo de aceite entra en la válvula de compensación y llena lacámara central derecha del vástago. Al mismo tiempo, el aceite fluyeal conducto pequeño a la derecha de la entrada, pasa por el orificio yllena la cámara del resorte en el extremo derecho del vástago. Elaceite de la cámara central de la derecha del vástago abre la válvulade retención, fluye por la válvula de alivio de dos vías a la derecha eingresa en el orificio de entrada del motor.

A medida que el motor comienza a girar, el aceite de retorno, queviene del orificio de salida del motor, fluye por la válvula de alivio dedos vías a la izquierda al vástago en donde el aceite se bloqueatemporalmente. El aceite bloqueado produce un rápido aumento en lapresión de suministro.

Cuando el aceite de suministro alcanza aproximadamente las 7.000kPa (1.015 lb/pulg2), el vástago se mueve a la izquierda y abre lospequeños orificios perforados transversalmente a la derecha de laválvula de retención izquierda, para permitir el flujo de retorno desdeel motor para que fluya hacia el orificio de retorno en la válvula decontrol de dirección.

Las válvulas de alivio de dos vías operan cuando la sección dedescarga de la válvula detecta presión alta. La válvula de descarga seabre y hace que el aceite de presión de suministro alcance lacontrapunta en la válvula de alivio de dos vías del lado de retorno. Sise presentan crestas de presión que excedan las 42.000 kPa (6.100lb/pulg2), la válvula de alivio de dos vías a la izquierda se abre y haceque fluya aceite de presión de suministro directamente al lado deretorno del bucle.



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Fig. 2.4.18 Válvula de compensación y motor de dirección (SOBREVELOCIDAD)

Ocasionalmente, una condición como un giro mientras se operacuesta abajo tratará de sobrerrevolucionar el motor de dirección. Lasobrerrevolución puede producir cavitación en el motor y hacer que eloperador pierda el control de la dirección. La válvula decompensación evita esta condición. A medida que el tren deimpulsión trata de sobrerrevolucionar el motor, la presión desuministro disminuye rápidamente. La presión en la cámara delresorte del extremo derecho del vástago también disminuye. Cuandola presión en el lado de suministro del bucle disminuye a un valormenor que 7.000 kPa (1.015 lb/pulg2), el vástago se desplaza a laderecha y bloquea el flujo del aceite de retorno. El bloqueo del aceitede retorno crea alta presión de retorno en el motor, que tiende alimitar la velocidad del motor.

Cuando la presión de retorno excede las 42.000 kPa (6.100 lb/pulg2),se abre la válvula de alivio de dos vías a la izquierda y envía aceitede retorno directamente al lado de suministro, para evitar lacavitación del motor.

En condiciones severas de sobrevelocidad, la válvula decompensación en la válvula de control de dirección también se abre ysuministra aceite adicional al lado de suministro del bucle.



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Fig. 2.4.19 Válvula de control del desgarrador (POSICIÓN FIJA)

La válvula de control del desgarrador es la última de las válvulassobrepuestas de control del implemento del Tractor de Cadenas D6R. Lafigura 2.4.19 muestra la válvula de control del desgarrador en posiciónFIJA. La válvula de control del desgarrador está en paralelo con lasválvulas restantes respecto del flujo de la bomba. La válvula de controldel desgarrador contiene una válvula de compensación en el extremoderecho de los cilindros de levantamiento del desgarrador y una válvulade limitación de señal, para evitar que las presiones de dirección vayanen el circuito del desgarrador.

Con el motor apagado, el resorte del extremo derecho de la válvula decontrol de flujo mantiene el carrete de control de flujo a la izquierda.Cuando la máquina arranca, la bomba envía aceite, a través del múltiplede entrada, al carrete de control de flujo prioritario de dirección. El flujono requerido para la dirección queda disponible para las válvulasrestantes en las válvulas superpuestas.

El aceite fluye por el carrete de control de flujo y hacia afuera por lasranuras de estrangulación del extremo izquierdo del carrete a la válvulade retención de carga y al carrete de control principal donde el aceite sebloquea. La presión aumenta en el extremo izquierdo del carrete decontrol de flujo mueve el carrete a la derecha contra su resorte y cierralas ranuras de estrangulación.

Las ranuras de estrangulación y el aceite nunca se bloquean porcompleto en la válvula de retención de carga. Una pequeña cantidad deaceite se dosifica a través del carrete de control de flujo prioritario ypasa la válvula de retención de carga para mantener una presión igual alresorte de la válvula de control de flujo de 345 kPa (50 lb/pulg2) en elresorte de control principal. El mantenerse esta presión en el resorte decontrol principal proporciona una respuesta rápida del implemento.



La válvula limitadora de presión de señal limita la presión en elcircuito del desgarrador para proteger las tuberías y los componentes.Cuando el operador mueve la válvula de control del desgarrador, elflujo del aceite de señal llena la cámara del resorte de la válvula decontrol de flujo, y el limitador de presión de señal detecta la presiónmayor del aceite.

Cuando la presión en la cámara del resorte alcanza el ajuste limitadorde presión de la señal, la válvula se abre y drena aceite desde lacámara del resorte de la válvula de control de flujo. Como el orificiorestringe el flujo de aceite a la cámara del resorte, la presión en elextremo izquierdo de la válvula de control de flujo se aumentará porencima de la presión de la cámara del resorte más la fuerza delresorte.

La fuerza en el extremo izquierdo del carrete de control de flujo haceque la válvula se mueva a la derecha, lo cual reduce el flujo y lapresión de suministro al circuito del desgarrador.



A LA VÁLVULADE CONTROL

DE INCLINACIÓN

RESOLVEDOR

DE LA VÁLVULAPILOTO

DE LEVANTAMIENTO

VÁLVULA DE RETENCIÓNDE CARGA

CARRETE DE CONTROLPRINCIPAL

EXTREMODEL VÁSTAGO

EXTREMODE LA CABEZAVÁLVULA

DE COMPENSACIÓN

VÁLVULALIMITADORADE PRESIÓN

VÁLVULADE CONTROL

DE FLUJO

DE LA VÁLVULA DE CONTROLDE INCLINACIÓN

VÁLVULA DE CONTROL DEL DESGARRADOR DEL D6RDIRECCIÓN DIFERENCIAL /POSICIÓN BAJAR

Fig. 2.4.20 Válvula de control del desgarrador (POSICIÓN BAJAR)

Al moverse la palanca de control se envía aceite piloto para desplazarel carrete de control principal, que abre un conducto desde la bombahasta el orificio de trabajo del extremo de la cabeza y un conductodesde el orificio de trabajo en el extremo del vástago al tanque. Lared de señal percibe la presión en el orificio de trabajo a través delconducto central en el carrete de control. Entonces, la bomba detectael cambio en la presión de señal y comienza el suministro de flujo.

La señal también se detecta en la cavidad del resorte del carrete decontrol de flujo. Esta presión más la fuerza del resorte empujarán elresorte de control de flujo a la izquierda. A medida que ocurre estemovimiento, la ranura de estrangulación se abre más y se envía másaceite al orificio de trabajo. La válvula de control de flujo limita elflujo máximo de aceite al carrete de control principal del cilindro deinclinación para una determinada posición del carrete, con el fin decontrolar la velocidad de inclinación de la hoja.

El carrete de control de flujo mantendrá una diferencia de presión através del carrete de control principal igual al resorte de la válvula decontrol de flujo, lo cual resulta en un flujo constante del implementoa los cilindros. Esta descripción supone que el desgarrador tiene pocapotencia en condición de carga sin sobrerrevolución.



DE LA VÁLVULADE INCLINACIÓN

RESOLVEDOR

A LA VÁLVULADE DIRECCIÓN

VÁLVULADE RETENCIÓN

DE CARGA

VÁLVULADE CONTROL

DE FLUJO


CARRETEDE CONTROL

PRINCIPAL

DE LA VÁLVULA DE DIRECCIÓN

A LA VÁLVULA DE INCLINACIÓN

VÁLVULADE COMPENSACIÓN

EXTREMODE LA CABEZA

EXTREMODEL

VÁSTAGO

VÁLVULA DE CONTROL DE LEVANTAMIENTODE LA HOJA TOPADORA DEL D6RDIRECCIÓN DIFERENCIAL /POSICIÓN FIJA

Fig. 2.4.21 Válvula de control de levantamiento (POSICIÓN FIJA)

La válvula de control de levantamiento es la segunda de las válvulassuperpuestas del control del implemento. La válvula de control delevantamiento tiene una válvula de compensación para el extremo de lacabeza de los cilindros de levantamiento, que protege las tuberías y loscomponentes. La válvula limitadora de presión de señal limita lamáxima presión del circuito de levantamiento.

La válvula de control de levantamiento opera lo mismo que la válvula decontrol del desgarrador. Sin embargo, se usa la adición del grupo demanguitos y resorte en el extremo derecho del carrete de controlprincipal para ayudar a retornar el carrete a la posición centrada, desde laposición LIBRE.


A LA VÁLVULADE CONTROL

DE LEVANTAMIENTO

RESOLVEDOR

DE LA VÁLVULADE CONTROL

DEL DESGARRADOR

EXTREMODEL VÁSTAGO

EXTREMODE LA CABEZA


VÁLVULADE CONTROL

DE FLUJO

VÁLVULADE RETENCIÓN

DE CARGA

CARRETEDE CONTROL

PRINCIPAL

DE LA VÁLVULA DE CONTROL DE LEVANTAMIENTO

A LA VÁLVULA DE CONTROL DEL DESGARRADOR

VÁLVULA DE CONTROL DE INCLINACIÓN DEL D6RDIRECCIÓN DIFERENCIAL /POSICIÓN FIJA

Fig. 2.4.22 Válvula de control de inclinación (POSICIÓN FIJA)

La válvula de control de inclinación se aumenta entre la válvula delevantamiento y el desgarrador en las válvulas superpuestas de controldel implemento. La válvula de control de inclinación opera lo mismoque las válvulas de control del desgarrador y las válvulas de control delevantamiento, excepto que la válvula de inclinación no contiene válvulade compensación.


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Fig. 2.4.23 Válvula de caída rápida y cilindros de levantamiento

Fig. 2.4.24 Válvula de caída rápida (POSICIÓN FIJA)

Las máquinas D6R tienen una válvula de caída libre individual paraambos cilindros de levantamiento. La figura 2.4.23 muestra un diagramade la válvula de caída rápida con la válvula de control de levantamientoen la posición FIJA. Cuando esta válvula se encuentra en la posiciónFIJA, el carrete de la válvula de control de levantamiento evita que fluyaaceite desde la bomba a través de la válvula de caída rápida y a loscilindros de levantamiento. El carrete de la válvula de control delevantamiento también evita que el aceite de los cilindros regrese altanque.

Las válvulas de derivación de los pistones de los cilindros delevantamiento dejan pasar aceite de presión desde cualquier extremo dela cabeza o extremo del vástago, para suavizar el final de la carrera delcilindro.


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La figura 2.4.24 muestra un ejemplo de válvula de caída rápida con laválvula de control de levantamiento en posición FIJA. Cuando estaválvula se halla en posición fija, el carrete de la válvula de control delevantamiento bloquea todo el aceite, para evitar que entre al circuito delevantamiento o salga de él.


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Fig. 2.4.25 Válvula de caída rápida (LEVANTAR)

Cuando el operador mueve la válvula de control de la hoja topadora ala posición LEVANTAR, el aceite de la bomba que entra en laválvula de caída rápida en el conducto de la izquierda mueve elmanguito del orificio a la derecha y, después, fluye al extremo delvástago de los cilindros. El aceite de retorno que viene del extremode la cabeza de los cilindros entra a la válvula de caída rápida yfluye, pasando por el carrete de la válvula antes de ir a la válvula decontrol de levantamiento. El aceite de retorno también llena la cámaradel extremo derecho del émbolo.

Sin embargo, como la presión de LEVANTAMIENTO de la hoja delextremo izquierdo del émbolo es mayor que la del aceite de retorno,el émbolo permanece desplazado a la derecha. La presión deLEVANTAMIENTO de la hoja también entra en el conducto delextremo derecho del carrete, pero como la presión del extremoderecho del carrete es igual a la del extremo izquierdo, el resortemantiene el carrete desplazado a la derecha.

NOTA: Las flechas blancas muestran el sentido del flujo de aceitea través de la válvula de caída rápida. El manguito del orificio sedesliza en el carrete de la válvula. Un anillo de retenciónmantiene el manguito del orificio en el carrete de la válvula.



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Fig. 2.4.26 Válvula de caída rápida (POSICIÓN BAJAR)

A medida que el operador mueve la palanca para bajar la hoja (menos de75% del recorrido máximo), el aceite de retorno del extremo del vástagode los cilindros entra en la válvula de caída rápida. El aceite de retornofluye, pasa los manguitos del orificio hacia afuera de la válvula decontrol y mueve el manguito del orificio de la izquierda contra el anilloretenedor. Este flujo de aceite crea una diferencia de presión a través delmanguito del orificio.

El aceite de suministro que entra en la válvula de caída rápida fluye ypasa el carrete de la válvula antes de salir hacia el extremo de la cabezade los cilindros. El aceite de suministro entra en el conducto hacia elextremo del émbolo y actúa sobre el extremo derecho del émbolo. Sinembargo, la presión del aceite de retorno del extremo izquierdo delémbolo es mayor que la de suministro del extremo derecho y el émbolopermanece desplazado a la derecha.

La presión del aceite de retorno del extremo del vástago entra en elconducto hacia el extremo del carrete y actúa sobre el extremo derechodel carrete. Esta presión también actúa sobre el diámetro más grande(área efectiva en el extremo izquierdo del carrete, justo a la derecha delmanguito del orificio) del extremo izquierdo del carrete.

Además, la presión del aceite de retorno, después de la caída de presióna través del manguito del orificio, actúa sobre el diámetro menor delextremo izquierdo del carrete. El resultado es que el carrete y el émbolose mantienen hacia la derecha, gracias al resorte y a la presión de retorno(trampa transversal roja). Los diámetros más grandes del carrete seanulan entre sí. El diámetro menor del extremo derecho del carrete notiene fuerza suficiente para sobrepasar la fuerza del resorte ni la presióndel aceite de retorno en el diámetro menor del extremo izquierdo delcarrete.



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Fig. 2.4.27 Válvula de caída rápida (CAÍDA RÁPIDA/BAJAR)

Cuando el operador mueve la palanca de la válvula de control de laválvula topadora más de 75% del recorrido máximo, la válvula decaída rápida funciona en la modalidad de CAÍDA RÁPIDA/BAJAR.

El recorrido mayor de la palanca resulta en un mayor flujo en elextremo del vástago del cilindro y una mayor caída de presión através del manguito del orificio. La única diferencia respecto de laposición BAJAR de la hoja topadora es que el carrete comienza amoverse porque la caída de presión a través del manguito del orificioque actúa sobre el diámetro menor en el extremo derecho del carretesobrepasa la resistencia del resorte. El flujo mínimo necesario paraproducir la caída de presión a través del manguito del orificio y queinicia el movimiento del carrete se llama "punto de disparo".

El punto de disparo ocurre en 75% del recorrido máximo de lapalanca. A medida que el carrete comienza a moverse, el espacio libreentre el manguito del orificio y el cuerpo disminuye la caída depresión aumenta, y desplaza aún más el carrete. El resultado es quedespués de que el carrete comienza a moverse se desplazacompletamente a la izquierda y conecta el extremo del vástago de loscilindros al extremo de la cabeza de los cilindros a través de lasranuras del carrete. La velocidad de la hoja en descenso seincrementa, gracias al aceite del extremo del vástago que fluyelibremente hacia el extremo de la cabeza de cada cilindro.

La válvula también tiene una función de compensación, que minimizael intervalo en que la hoja hace contacto con el suelo, antes de labajada hidráulica. Parte del aceite del extremo del vástago todavíafluye por el manguito del orificio que causa una caída de presión paramantener el manguito desplazado.



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Fig. 2.4.28 Válvula de caída rápida (BAJAR/PRESIÓN BAJA)

Cuando la hoja hace contacto con el suelo y se detiene, también sedetiene el flujo desde el extremo del vástago de los cilindros. Sincaída de presión en el orificio, el resorte desplaza el carrete a laderecha. Después de que la bomba llena el extremo de la cabeza delos cilindros (tiempo de intervalo) y la presión del cilindro delextremo de la cabeza comienza a aumentar, la hoja comienza amoverse hacia abajo. La presión del aceite de suministro actúa en elconducto del extremo del émbolo y en el extremo derecho delémbolo.

La presión del aceite de retorno desde el extremo del vástago de loscilindros actúa en el extremo derecho del émbolo. Como esta presiónes más baja que la del extremo derecho del émbolo, éste se mueve ala izquierda.

La caída de presión a través del manguito del orificio, que se detectasobre el diámetro menor del extremo derecho del carrete, actúa paramover el carrete hacia la izquierda. Sin embargo, este movimientoencuentra resistencia del resorte y la presión del aceite de suministroque actúa sobre el émbolo y el tapón del extremo derecho del carrete,de modo que éste permanece desplazado hacia la derecha.



NOTAS


Ejercicio de la práctica de taller

Indicaciones: Siga los procedimientos del Manual de Servicio para realizar las tareas indicadas abajoen un sistema hidráulico del Tractor de Cadenas D6R. Ubique y registre en el área apropiada de la hojade trabajo las especificaciones en el Manual de Servicio para cada examen. Realice las pruebas yregistre las lecturas reales en la hoja de trabajo.

Material de referencia

Módulo apropiado del Manual de Servicio para las pruebas y ajustes del sistema hidráulico del Tractor de Cadenas D6R

Herramientas

Las herramientas apropiadas, según se describe en el módulo del Manual de Servicio para las pruebasy ajustes del Tractor de Cadenas D6R

Modelo de la máquina: _____________________

Unidad 2 - 1 - Sistemas Hidráulicos de la MáquinaCopia del Estudiante: Práctica de Taller 2.4.1

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Unidad 2 - 2 - Sistemas Hidráulicos de la MáquinaCopia del Estudiante: Práctica de Taller 2.4.1

Pruebas de presión

Prueba Especificación Real

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Documents

Curso Sistema Hidraulico Tractor Cadenas d6r Caterpillar