UNIVERSIDAD TCNICA DE MANABFACULTAD DE CIENCIAS, MATEMTICAS, FSICAS Y QUMICASDOCENTE:ING. ALFREDO ZAMBRANO.CARRERA DE INGENIERIA MECNICATEMA DE PROYECTO:ANALISIS DEL SISTEMA OLEHIDRAULICO DE UNA RETROEXCAVADORA JCB 3CX POR LOS ESTUDIANTES DE SPTIMO NIVEL DE LA CARRERA DE INGENIERA MECNICA DE LA UTMINTEGRANTESALABA BRIONES ADRIANCENTENO ANCHUNDIA ADRIANCEVALLOS CASTRO CRISTHIAN ADRINHIDALGO PINARGOTE HOLGERMENDOZA LOOR JEAN CARLOSROBLES GARCIA CRISTIANMATERIA:CIRCUITO DE PRESIONPERIODOOCTUBRE FEBRERO 2014Objetivos.Objetivo General:Analizar un sistema olehidraulico de la retroexcavadora JCB 3CX por los estudiantes de Sptimo Nivel de la carrera de Ingeniera Mecnica de la UTM.

Objetivos Especficos: Identificar el tipo de bomba que utiliza la retroexcavadora.

Analizar actuadores (dimensiones, potencia, carrera).

Realizar clculos respectivos de los actuadores.

Analizar qu tipo de tuberas utiliza el sistema hidrulico y sus presiones de trabajo.

Identificar el tipo de aceite que utiliza el sistema hidrulico.

JustificacinEn vista que la materia de Circuito de Presin no puede ser nicamente teora hemos realizado este proyecto con el fin de conocer el funcionamiento de la retroexcavadora JCB 3CX, la cual nos permite conocimiento acerca de su funcionamiento y de las partes que los componen para que este en buen funcionamiento.Vamos a analizar y a calcular el funcionamiento del sistema oleohidrulico con el fin de conocer los problemas frecuentes que suceden en el sistema oleohidrulico de la maquinaria y mediante un anlisis podemos resolverlos.Mediante este proyecto podemos demostrar lo aprendido en el aula de clase.

Marco Terico

Caracterstica del Sistema del Brazo Hidrulico de la Retroexcavadora 3CX

Capacidad del sistema hidrulico (litros)130

Caudal (litros/min)79

Caudal mximo (litros/min)137

Presin nominal (bar)251

Presin mxima (bar)342

Aceite HidrulicoRANDO ISO 10

Velocidad del fluido

ndice de Viscosidad (mm2/s) 48

Cilindro 1

Pistn (mm)100

Vstago (mm) 70

Carrera del vstago900

Cilindro 2

Pistn (mm)120

Vstago (mm) 70

Carrera del vstago1000

Cilindro 3

Pistn (mm)120

Vstago (mm) 70

Carrera del vstago1200

Sistema HidrulicoDefinimos sistema hidrulico de la retroexcavadora al conjunto de actuadores, tales como los cilindros hidrulicos, tuberas de presin y el propio fluido de trabajo.El sistema hidrulico de este tipo de maquinarias puede parecer sencillo, sin embargo un anlisis adecuados son fundamentales en el buen funcionamiento de la mquina. Este sistema es el encargado de dotar a la retroexcavadora tanto de movimiento como de fuerza de trabajo.En este anexo del proyecto vamos a analizar las caractersticas fundamentales del sistema hidrulico que posee la retroexcavadora para que haya un correcto funcionamiento de la misma cuando este en uso.

Bomba HidrulicaUna bomba hidrulica es una mquina generadora que transforma la energa (generalmente energa mecnica) con la que es accionada en energa del fluido incompresible que mueve. Una bomba se utiliza para incrementar la presin de un lquido aadiendo energa al sistema hidrulico, para mover el fluido de una zona de menor presin o altitud a otra de mayor presin o altitud.Cuando se pretende desarrollar una clasificacin de los diferentes tipos de bombas hidrulicas se debe tener claridad en algunos trminos para as poder evaluar los mritos de un tipo de bomba sobre otro.Cilindros Hidrulicos Estos cilindros son los cargados de elevar el chasis principal y por lo tanto la carga que queremos elevar.El cilindro actuador es el elemento final que transmite la energa mecnica o empuje a la carga que se desee mover o desplazar. Aunque hay actuadores de tipo rotativo, los ms conocidos son los cilindros lineales.Constitucin de un cilindro de doble efectoLos cilindros lineales pueden ser de simple o de doble efecto. En los cilindros de simple efecto el aceite entra slo por un lado del mbolo, por lo que slo puede transmitir esfuerzo en un sentido. El retroceso se consigue o bien por el peso propio del cilindro, bien por la accin de un muelle o por una fuerza exterior (ejemplo, la propia carga que se eleva). Por el contrario, en los cilindros de doble efecto, el aceite puede entrar por los dos lados del mbolo, por lo que puede transmitir esfuerzo en los dos sentidos del movimiento.Uno de los aspectos a tener en cuenta en el diseo de un cilindro hidrulico es cmo realizar el amortiguamiento o frenada del movimiento del vstago, cuando ste se acerca al final de carrera, evitando as que se produzcan impactos entre el pistn interior y la tapa del cilindro.

Para ello los cilindros hidrulicos disponen de un pivote amortiguador que paulatinamente reduce la salida del aceite hasta que, poco antes de llegar al final de carrera, cierra totalmente el paso del caudal de salida del aceite, "bypasseando" el flujo mediante una vlvula de estrangulamiento por donde se evacua el resto del aceite. De este modo se va disminuyendo progresivamente la velocidad del cilindro y el pistn se consigue frenar suavemente. Este tipo de amortiguamiento para las posiciones finales de carrera se utiliza si las velocidades del cilindro oscilan entre 6 m/min y 20 m/min.

Eleccin del FluidoLos fluidos hidrulicos son lquidos que se emplean para transmitir potencia desde las centralitas oleo hidrulicas que generan la presin y el caudal, hasta las partes donde se desarrolla el trabajo de las mquinas. Entre las caractersticas imprescindibles que deben reunir dichos aceites se pueden destacar entre otros el poder lubricante, el poder refrigerante, deben ser anticorrosivos, y ser capaces adems de soportar ciertas temperaturas sin que se evaporen ni se deterioren. Tambin de poseer la capacidad de soportar altas presiones y absorber el ruido y las vibraciones que se producen en los circuitos. El fluido hidrulico ms utilizado en la actualidad es el aceite mineral con algunos aditivos que mejoran sus prestaciones.Despus de consultar varios catlogos, se recomienda usar fluido cuyo grado de viscosidad SAE sea 46. Eleccin de TuberasEn oleohidulica se emplean dos tipos de tuberas: tuberas rgidas (figura 1) y tubera flexible (figura 2). La primera se emplea para la interconexin entre componentes que se suponen fijos o sin movimiento relativo, y la segunda se utiliza cuando hay algn posible movimiento entre dichos componentes o cuando el montaje del circuito se facilite con este tipo de tuberas.

Fig.1. Ejemplo de tuberia rigida

Fig.2. Ejemplo de tubera flexible.Con objeto de facilitar el montaje y debido a que existen movimientos relativos se utiliza tuberas rgidas y flexibles. Los tubos en los circuitos oleohidrulicos cumplen diferentes funciones y, por tanto, la eleccin de los mismos depender de esa funcin. Los parmetros esenciales para la eleccin son la presin que debe soportar, el caudal del fluido que circular por el interior de los mismos y la velocidad del aceite. En una instalacin oleohidraulica existen tubos de aspiracin, tubos de presin, tubos de retorno y tubos que cumplen la doble funcin de presin y retorno.En la pala cargadora todas las tuberas cumplen la doble funcin tanto ser tubera de presin, como ser tubera de retorno. En estas tuberas es necesario buscar un cierto equilibrio en lo que al dimensionado del dimetro interior se refiere. Se trata de dimensionarlas como tuberas de presin pero con cierta generosidad para que cumplan adecuadamente su funcin como tuberas de retorno.

Calculo de la TuberaPara el clculo del dimetro de las tuberas es preciso tener en cuenta el caudal y la velocidad media de circulacin del fluido por el conducto.El caudal, como ya se sabe, es la cantidad de aceite que circula por una seccin del conducto en un tiempo determinado. Depender pues de la velocidad media del fluido y de la seccin de la tubera, segn la relacin siguiente:

d: Dimetro interior del tubo en cm.Q: Caudal en l/minV: Velocidad del fluido en m/s.

Como hemos indicado anteriormente todas las tuberas que se encuentras instalas en la retroexcavadora, son tuberas de tipo rgida y flexible, adems todas ellas tienen la doble funcin de actuar como tuberas de retorno y tuberas de presin. La presin de trabajo, la cual nos viene limitada por maquinaria es de 251 bares. El caudal de trabajo es 79 l/min, limitado por el distribuidor que ms adelante explicaremos. La velocidad del fluido la tomaremos de la tabla con un valor de 5,626 m/s

En todos los casos hay que seguir las instrucciones del fabricante. Esta tabla es valida para un fabricante determinado.

Anlisis del Sistema Hidrulico de 3 Actuadores (doble efecto)DATOS;bares

Mangueras flexibles: 9 m; =19,05 mmCilindro 1 dv = 51 mm

Longitud del vstago = 900mm Pistn = 100mmVstago = 70mm

Fuerza en los cilindrosPara el avance

Para en retroceso

Cilindrada o volumen

Caudal

Velocidad de avance en el cilindro

Velocidad de retroceso en el cilindro

Cilindro 2Longitud del vstago = 1000mm Pistn = 120mmVstago = 70mm

Fuerza en los cilindrosPara el avance

Para en retroceso

Cilindrada o volumen

Caudal

Velocidad de avance en el cilindro

Velocidad de retroceso en el cilindro

Cilindro 3Longitud del vstago = 1200mm Pistn = 120mmVstago = 70mm

Fuerza en los cilindrosPara el avance

Para en retroceso

Cilindrada o volumen

Caudal

Velocidad de avance en el cilindro

Velocidad de retroceso en el cilindro

Tuberas Velocidad en las mangueras Volumen de las tuberas Volumen total

El reservorio de aceite hidrulico debe tener 3 veces la capacidad en volumen de todo el sistema.

La capacidad de total del reservorio es 3 veces la el volumen total del sistema, como solo hicimos el anlisis a los tres actuadores de la retroexcavadora, podemos decir que el reservorio si cumple con la capacidad correspondiente.

Bibliografa

Empresa fabricante de retroexcavadorasJCB www.jcb.com

Manuales y LibrosApuntes de Circuito de Presin impartida por Ing. Alfredo Zambrano en 2014-2015Manual del Operador 3CX 4CXwww.dercomaq.cl/noticias/3cx_p392_-_5373s_ed_3.pdfhttp://invenio2.unizar.es/record/8716/files/TAZ-PFC-2012-477.pdfhttps://sjnavarro.files.wordpress.com/2008/09/equipo-retroexcavadora.pdf

Anexos

Encuesta realizada en el patio de Maquinarias del Consejo Provincial con la finalidad de recoger datos de una retroexcavadora, dirigida al Sr. Operador.

1. Cul es la capacidad mxima que soporta el brazo hidrulico?El brazo hidrulico de la retroexcavadora soporta alrededor de 10 quintales.

2. Cul es la presin mxima que resisten las mangueras del brazo hidrulico?Las mangueras resisten segn el material de que este hecho: por lo general hay manquera que indica la presin con la que debe operar

3. Cuntas horas de trabajo dura el aceite hidrulico?El aceite hidrulico por lo general dura de 1000 a 1500 horas de trabjo, pero se debe de tomar en cuenta que tipo de trabajo se realiza.

4. Qu tipo de aceito utiliza el sistema hidrulico?La retroexcavadora JCB 3CX utiliza un aceite RANDO ISO 10. 5. Qu tipo de manquera utiliza el sistema hidrulico?Utilizan mangueras de alta presin.

6. Qu tipo de mantenimiento preventivo se realiza a la maquina?Limpiar filtro, revisar el nivel de los lquidos refrigerantes y del sistema hidrulico, comprobar presiones de los neumticos,

7. Qu distancia puede recorrer la maquina con un determinado pesoSe recomienda que las maquinas no recorran con peso, estn diseadas para trabajar en el mismo lugar.

8. Con cuntos litros de aceito opera el sistema hidrulico de la maquina?De acuerdo al tamao de la maquinaria la retroexcavadora JCB 3CX oscila entre los 80 a 130 litros.

9. Cul es la presin que genera la bomba del sistema hidrulico?La presin esta entre los 251 a 342 bares

10. Qu tipo de Bomba hidrulica utiliza retroexcavadora?

La retroexcavadora JCB 3CX utiliza Bomba de Piones.