Transmision Hidrostatica

Introducción

Cargador a Dirección Deslizante (Skid Steer Loaders)

En el presente informe se desarrolla el diseño básico y la selección de los componentes principales, según el requerimiento de servicio correspondiente, de la transmisión hidrostática del cargador a dirección deslizante (skid steer loader) de la figura.
La transmisión hidrostática en cuestión consta de dos circuitos cerradosencargados de accionar individualmente un par de ruedas laterales cada uno.
Cada circuito se compone de un motor hidráulico de desplazamiento fijo que es el encargado de accionar el correspondiente par de ruedas laterales mediante una trasmisión mecánica, en este caso, una transmisión por cadenas.
A su vez, cada motor hidráulico es impulsado por una bomba hidráulica reversible de cilindradavariable, lo cual permite que los motores puedan ser accionados en ambos sentidos de giro a infinidad de velocidades variables, cada una determinada por la posición del control de desplazamiento de la bomba.
La impulsión primaria de las bombas, es llevada a cabo por un motor de combustión interna, que además se utiliza para accionar una tercera bomba de desplazamiento fijo (a engranajes), encargadade los servicios auxiliares de la maquina.
Al tratarse, la transmisión hidrostática en cuestión, de un circuito hidráulico cerrado donde el fluido pasa directamente de un componente a otro, cuando se realiza una inversión en la dirección de avance del minicargador, variando el sentido de giro de la bomba, se originan drenajes tanto es ésta como en el motor que hacen necesario, para mantenerconstante el volumen de fluido del circuito, incorporar una bomba de precarga.
Al final del informe se presentara un diagrama final del circuito correspondiente, donde se explicara con mayor detalle este último aspecto como así también otras consideraciones que no han sido mencionadas en esta breve introducción.

Especificaciones de Diseño

El skid steer loader de nuestro interés presenta lossiguientes requerimientos de servicio para llevar a cabo el correspondiente diseño,

* Peso sobre el eje trasero Pet= P2= 1500kg
* Peso del eje delantero Ped= P1= 1400 kg
* Peso total PT=2900 kg
* Cada uno del par de ruedas laterales es accionado por un motor hidráulico a través de un sistema de piñón y corona.
* La velocidad deaccionamiento de las bombas es de 2100 RPM.
* Los servicios auxiliares de la máquina utilizan una bomba a engranajes con un desplazamiento fijo de 20 cm3/rev a una presión de 175 bar.
* Las bombas son de caudal variable, mientras que los motores de caudal fijo (lo cual se justificara mediante el concepto de campo total de conversión).
* El radio de los neumáticos es de 350 mm.

Objetivos* Seleccionar las cilindradas y tipo de bomba y motor hidráulicos necesarios para lograr las performances requeridas:
* Fuerza de empuje: 2000 kg
* Velocidad máxima: 10 km/h.
* Seleccionar la bomba de servicios auxiliares:
* Cilindrada: 20 cm3/rev
* Presión: 175 bar
* Determinar la potencia necesaria delmotor de accionamiento primario y seleccionarlo.
* Trazar un diagrama fuerza-velocidad, indicando puntos de máxima velocidad, máxima fuerza de tracción, operación de trabajo y de transporte.
* Indicar la máxima pendiente superable en transporte en cada rango de velocidad a velocidad máxima.
* Realizar los diagramas del circuito correspondiente.
Desarrollo

Primeramente se llevaraa cabo la selección de la bomba a engranajes encargada de accionar los servicios auxiliares de nuestra maquina, para luego poder centrarnos plenamente en el diseño y la selección de componentes de la transmisión hidrostática propiamente dicha.
Para simplificar el análisis y los cálculos trabajaremos con un esquema simplificado de la transmisión hidrostática, considerando una sola rueda, el...