En este artÃculo nos centramos en explicar otro de los componentes de gran importancia en un circuito hidráulico: el sistema Load Sensing o Caudal de la Demanda. El funcionamiento de los circuitos hidráulicos del tractor puede comportarse de diversas formas según sea la bomba y los distribuidores.
Primero vamos a comentar todo lo que se debe conocer sobre estos componentes (bombas y distribuidores del sistema hidráulico del tractor) antes de centrarnos en el significado de Load Sensing o Caudal de la demanda en circuitos hidráulicos.Â
Contenidos
Bomba del sistema hidráulico del tractor
Las bombas transforman la energÃa mecánica en energÃa hidráulica, provocando la circulación del aceite. Las bombas o grupos de bombas suelen estar instaladas cerca del depósito, a una cota inferior o a su mismo nivel. Esto es asà para que el lÃquido sea aspirado fácilmente, y el caudal sea suficiente para satisfacer la demanda de la bomba. Por tanto, la tuberÃa deberá ser corta y con una sección amplia y recta.
Las bombas del sistema hidráulico del tractor van ha determinar el caudal que circula por el circuito. La presión depende de las resistencias que el aceite debe vencer en su camino del regreso al depósito o a la aspiración. En función del trabajo que se vaya ha realizar la presión varÃa: el aceite tendrá mucha presión si tiene que realizar un gran trabajo, y poca presión si puede recorrerlo con facilidad.
Podemos encontrar viarios tipos de bombas hidráulicas: con un sentido de aspiración y cilindrada constante, con cilindrada variable, reversibles y de cilindrada constante o cilindrada variable.
La cilindrada de una bomba es el volumen que cada pistón aspira en media revolución e impulsa en la otra media, en relación con el numero de pistones, en el caso de las bombas de pistones.
Una bomba reversible es aquella que está preparada para que impulse el lÃquido por cualquiera de las dos tuberÃas, de modo que la tuberÃa que en un momento es de aspiración pase a ser de impulsión, y viceversa. Se instalan circuitos cerrados, donde el retorno del lÃquido que ha recorrido el circuito es reaspirado por la misma bomba en vez de regresar al depósito. Estas bombas suele construir de pistones axiales con plataforma oblicua.
Los distribuidores del sistema hidráulico
Los circuitos de una transmisión hidráulica cuentan con una o varias válvulas distribuidoras o distribuidores. Su función es dirigir el aceite hacia el lugar donde se necesite en cada momento, y su funcionamiento está controlado por el conductor o se activa automáticamente.
Es necesario instalar un distribuidor por cada cilindro, motor o grupo de motores que estén acoplados entre sÃ.
El aceite que llega desde la bomba puede seguir varias trayectorias por el interior del distribuidor, y saldrá por una vÃa diferente según el camino que encuentre abierto. Una corredera es una barra cilÃndrica con tramos de diferentes diámetros, encargada de dirigir el paso de aceite al deslizamiento por el interior del distribuidor. Estas correderas pueden tener diversos número de posiciones, y el lÃquido seguirá una trayectoria diferente en cada posición, lo más normal es que sean de tres posiciones, pero las hay hasta de cinco.
El número de posiciones es el número de recorridos diferentes que el aceite puede seguir al pasar por el distribuidor, y por tanto el número de funciones que podrá realizar el cilindro o motor al que está conectado.
La fuerza que se aplica sobre el extremo de la corredera para su desplazamiento puede tener diversos orÃgenes: de origen externo y en otro sentido por otro agente o muelle que hace recuperar su posición cuando desaparece la fuerza exterior.
Los distribuidores pueden tener o no retención, es decir, la corredera puede permanecer en sentido de seguir enviando el aceite hacia el cilindro o retornar a la posición neutra. En los distribuidores con retención, la corredera se mantiene en la posición en que se ha dejado; y en los que no presentan retención, la corredera regresa rápidamente.
Distribuidores de centro abierto y centro cerrado
En ambos distribuidores se observa una diferencia en la posición central (posición neutra, ya que no se envÃa lÃquido al cilindro o motor).
Los distribuidores de centro abierto, son aquellos que cuando están en posición neutra. En este caso el lÃquido que llega desde la bomba atraviesa el distribuidor y continua hacia otro punto del circuito hidráulico. Cuando no se está enviando aceite a ningún cilindro o motor, el camino de regreso al depósito está libre. El aceite no encuentra resistencias en su camino y su presión a la salida de la bomba es casi nula. Al accionarlo para realizar un trabajo, el aceite aumenta su presión para vencer las resistencias.
Cuando los distribuidores son de centro cerrado, el aceite tiene el paso cortado y no puede seguir avanzando por el circuito. Cuando no trabaja ningún órgano la presión del aceite es muy alta. Si la bomba sigue suministrando caudal, el aceite escapará por la válvula de seguridad, abriéndola cuando adquiera la presión necesaria. Al enviar el aceite hacia un cilindro o motor, la presión descenderá.
Load Sensing o Caudal de la Demanda
Los tractores poseen uno o más circuitos hidráulicos que suministran aceite para realizar una serie de servicios y también suministran aceite a los aperos que puedan llevar acoplados.
Como hemos mencionado con anterioridad, los circuitos hidráulicos pueden funcionar de diferente forma dependiendo de la bomba y los distribuidores.
El sistema más avanzado que se instala en muchos modelos de tractores es el llamado “Caudal de la Demanda” o “Load Sensing” que consigue regular mejor el caudal y la velocidad del accionamiento de los cilindros y/o motores hidráulicos con unas menores pérdidas energéticas.
Dicho de otra forma: es un sistema hidráulico formado por una bomba de desplazamiento variable que crea una presión y/o el caudal necesarios según sus necesidades.
Este sistema Load Sensing garantiza movimientos simultáneos uniformes y velocidades de desplazamiento optimizadas dependiendo de la carga que estés manipulando.
Funciones de Load Sensing
1. El aceite no se utiliza para ningún servicio:
En el caso de que el aceite no se requiera para ningún servicio la bomba no suministrarÃa caudal y el lÃquido permanecerÃa en reposo en las tuberÃas a baja presión.
2. Al accionar un servicio:
En el caso de que hayamos accionado un servicio existe un dispositivo de mando que puede regularse para que el cilindro o el motor se mueva a una velocidad indicada o deseada por parte del operador. Esto se regula gracias a la bomba que envÃa el caudal necesario para producirse la velocidad deseada. El caudal puede ser utilizado en un servicio o la suma de caudal para poder accionar varios servicios de una forma simultánea (siempre que exista suficiente caudal).
3. Interposición de un gran obstáculo en el movimiento del cilindro o motor:
La respuesta de la bomba en esta situación serÃa no suministrar caudal. El lÃquido estarÃa sometido a altas presiones.
4. Cilindro accionado llega al final de su carrera y el distribuidor está en posición de enviar aceite
OcurrirÃa lo mismo que en el caso anterior: la bomba dejarÃa de suministrar caudal y la presión del lÃquido serÃa alta.
“Power Beyond”, el sistema Load Sensing para aperos
Algunos de los tractores que tienen circuito con estas caracterÃsticas también tienen la posibilidad de que el apero que vaya enganchado en el tractor tenga un distribuidor proporcional. De esta forma el caudal perteneciente al tractor llegarÃa directamente. A la salida de ese distribuidor sale una tuberÃa que transmite su presión a la válvula que esta regulando la cilindrada de la bomba.
Los tractores con esta posibilidad comercialmente se llama “Power Beyond” que hace llamada a que el sÃstema Load Sensing va más allá del tractor.
Un flujo hidráulico continuo permite usar accesorios como retroexcavadores, separadores de troncos…. que tienen su propia función hidráulica.
Ventajas del sistema Load Sensing
- Menor calentamiento del lÃquido del circuito.
- Menor gasto de la energÃa.
- Mayor aprovechamiento del caudal de la bomba.
- Accionar más de un servicio a la vez de forma más eficiente.
Si usted tiene un John Deere quizá le interesa este vÃdeo para un mejor ajuste de la transmisión con aperos que requieren bajo caudal.
Le recomendamos leer el artÃculo de Transmisiones hidráulicas en el tractor y los elementos que lo componen, donde encontrará los fundamentos básicos de todos estos elementos mencionados.
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