Ing. mecanico

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PROYECTO DE HIDRAULICA: Plataforma volcadora hidráulica

El proyecto a realizar es una plataforma volcadora hidráulica o como comúnmente se lo denomina, “volquete”.
La plataforma es una estructura soldada construida con perfiles laminados “I” o doble “T”, distribuidos en seis largueros como vigas principales, determinando tres sendas de desplazamiento de las cargas, y rigidizadas contravesaños de igual perfil que garantizan la resistencia a los esfuerzos de flexión y torsión.
El volquete, es utilizado normalmente para la descarga de cereales en plantas grandes o en los puertos, ya que brinda una gran eficiencia y rapidez en la descarga.
Este, se diseñara en base a capacidades máximas de peso utilizado en el transporte de la argentina. Este peso máximo, es de 45 tn, pero a fin dejustificar un factor de seguridad y contando el peso propio de la plataforma (9 Tn), se calculara para 80 tn.
El procedimiento de la descarga consiste en posicionar el camión en la plataforma, sujetarlo con unas calzas de accionamiento hidráulico, y elevarlo desde una de las puntas haciendo que el cereal salga por las puertas traseras del vehículo (figura 1)

Figura 1. Descarga de acoplado enmedio volquete

Nota: los catálogos seleccionados se agregaran al informe en forma digital.

Primera parte: circuito hidráulico

* Fuerzas actuantes

El dimensionamiento de la plataforma, se realizo en base a las dimensiones de acoplados y camiones (figura 2 y 3).

Figura2. Dimensiones de un acoplado

Figura 3. Dimensión de un chasis de camión

Se sacaron los valores de ladistribución del peso aproximado que puede llevar un camión según normas de transito y se realizo un esquema de la distribución de las fuerzas (figura 4).

Figura 4. Distribución de fuerzas

Figura 5. Diagrama de corte y momento en la estructura

Estos cálculos fueron realizados en el programa MD Solids y nos ayuda a ver los esfuerzos de corte y momento a que está sometida la estructura. Así, como seve en la figura 5, la reacción en el punto B será de 395929 (N). Este valor será la carga que deberán levantar los dos telescópicos. Por lo tanto la fuerza a realizar por cada telescópico será:
F=BY2=197964N

* Selección de la fuente de energía hidráulica y actuadores

En nuestro caso, como el trabajo que tienen que realizar los actuadores no necesita respuesta rápida de reacción comopodría ser conseguida con una fuente de presión cte., la fuente seleccionada es de caudal constante.
Los actuadores seleccionados son cilindros, 2 telescópicos de simple efecto y 2 estándar de doble efecto.

* Presión máxima del sistema
La presión máxima que vamos a adoptar va a depender de la bomba que utilizaremos y del tamaño de los actuadores.
Vamos a adoptar una presión máxima de 100kgcm2ya que como se ve en la tabla 1, si queremos utilizar una bomba de paletas no podemos superar esta. Luego se verificara si está bien seleccionada esa presión de servicio.

Tipo de bombas | n(RPM) | Presiónkgcm2 | Caudal (Lts/min) | Fluido (contaminación) |
Engranaje | 800-3000 | 0-100 | 0-500 | Media |
Tornillo | 800-3000 | 0-100 | 0-500 | Media |
Paleta | 300-2000 | 0-100 | 0-300 | Baja|
Pistón | 300-3000 | 100-300 | 0-500 | Control extremo |
Tabla 1.

También, como se ve en la tabla 1, las bombas de pistones y paletas permiten trabajar a menos revoluciones ya que tienen menos fugas. En las bombas de engranajes y tornillos las fugas son del 20 % aproximadamente, o sea un ηV=0.8, las de paletas tienen fugas del 5%, o sea, un ηV=0.95 y las de pistones de 2 a 5 %, o sea, unηV=0.95-0.98.

* Tamaño de los actuadores
Ya elegida la presión de servicio vamos a buscar el tamaño de los cilindros en función de las fuerzas actuantes. La carrera, ya obtenida, es de 7,6 mts para un ángulo de elevación mínimo de 29°. Este ángulo se obtuvo de tabla sugerida por la cátedra Proyecto Final, que dice que el ángulo de talud para materiales tipo cereales está entre 20-29°,...
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