ES2743708T3 - Lifting vehicle with a telescopic lifting arm equipped with an impact absorption system - Google Patents
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Abstract
Vehículo elevador que incluye: - un chasis (12) autopropulsado, - un brazo (18) telescópico provisto en un extremo distal de un accesorio (22) de montaje de herramienta, y que incluye una sección (30) de base articulada al chasis (12) y al menos una sección (32) telescópica, - al menos un cilindro (28) de elevación dispuesto entre el brazo (18) telescópico y el chasis (12), - al menos un cilindro (34) de extensión dispuesto para controlar el movimiento de dicha al menos una sección (32) telescópica entre una posición retraída y múltiples posiciones extraídas, caracterizado porque comprende, además - un circuito hidráulico (36) que incluye un distribuidor (40) hidráulico conectado a dicho cilindro (34) de extensión a través de unas líneas (42, 44) hidráulicas primera y segunda conectadas, respectivamente, a unas cámaras (46, 48) primera y segunda del cilindro (34) de extensión, en el que una válvula (52) de bloqueo controlada por presión está dispuesta en dicha primera línea (42) hidráulica, en el que el circuito (36) hidráulico incluye un sistema (54) de absorción de impactos que incluye al menos un acumulador (56) de gas conectado a una parte de dicha primera línea (42) hidráulica comprendida entre dicha primera cámara (46) del cilindro (34) de extensión y dicha válvula (52) de bloqueo.Lifting vehicle including: - a self-propelled chassis (12), - a telescopic arm (18) provided at a distal end with a tool mounting accessory (22), and including a base section (30) hinged to the chassis ( 12) and at least one telescopic section (32), - at least one lifting cylinder (28) arranged between the telescopic arm (18) and the chassis (12), - at least one extension cylinder (34) arranged to control the movement of said at least one telescopic section (32) between a retracted position and multiple extracted positions, characterized in that it further comprises - a hydraulic circuit (36) that includes a hydraulic distributor (40) connected to said extension cylinder (34) through first and second hydraulic lines (42, 44) connected, respectively, to first and second chambers (46, 48) of the extension cylinder (34), in which a pressure controlled blocking valve (52) is arranged in bliss first hydraulic line (42), in which the hydraulic circuit (36) includes a shock absorption system (54) that includes at least one gas accumulator (56) connected to a part of said first hydraulic line (42) comprised between said first chamber (46) of the extension cylinder (34) and said blocking valve (52).
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Vehículo elevador con un brazo elevador telescópico provisto de un sistema de absorción de impactosLifting vehicle with a telescopic lifting arm equipped with an impact absorption system
Campo de la invenciónField of the Invention
La presente invención se refiere a un vehículo elevador con un brazo elevador telescópico provisto de un accesorio de montaje de herramienta.The present invention relates to a lifting vehicle with a telescopic lifting arm provided with a tool mounting accessory.
Descripción de la técnica anteriorDescription of the prior art
Los vehículos elevadores de este tipo pueden estar equipados con diferentes tipos de herramientas, por ejemplo, horquillas, palas, plataformas aéreas, etc. Cuando el vehículo opera con una pala, una horquilla o una herramienta similar que realiza una carga en el suelo, es posible que la herramienta colisione contra obstáculos rígidos situados a una distancia cercana del vehículo, tales como paredes, pavimentos o pozos sobresalientes. Los vehículos elevadores tienen una gran energía cinética o momento, esencialmente debido a la considerable masa del vehículo, de manera que las colisiones frontales, incluso a velocidades lentas, causan altas tensiones en la estructura del vehículo, en particular del brazo, del chasis y del pasador de la articulación del brazo, y exponen al operador a situaciones peligrosas.Lift vehicles of this type may be equipped with different types of tools, for example, forks, shovels, aerial platforms, etc. When the vehicle operates with a shovel, fork or similar tool that loads the ground, it is possible that the tool collides with rigid obstacles located at a close distance from the vehicle, such as walls, pavements or protruding wells. Lift vehicles have a high kinetic energy or momentum, essentially due to the considerable mass of the vehicle, so that frontal collisions, even at slow speeds, cause high tensions in the structure of the vehicle, in particular the arm, chassis and arm joint pin, and expose the operator to dangerous situations.
Los vehículos elevadores, los cargadores y los tractores con un cargador frontal, actualmente en el mercado, no tienen ningún tipo de protección contra colisiones, y esto puede causar lesiones al operario, así como daños a las máquinas. El documento US-A-4280589 divulga un brazo telescópico controlado por un cilindro de extensión. Una plataforma está articulada en un extremo distal del brazo telescópico. El brazo telescópico comprende una articulación destinada a prevenir la rotura del brazo telescópico si la plataforma recibe fuertes golpes de impacto que intentan hacerla pivotar alrededor de su eje de articulación.Lift vehicles, loaders and tractors with a front loader, currently on the market, do not have any protection against collisions, and this can cause injury to the operator, as well as damage to the machines. US-A-4280589 discloses a telescopic arm controlled by an extension cylinder. A platform is articulated at a distal end of the telescopic arm. The telescopic arm comprises a joint designed to prevent the telescopic arm from breaking if the platform receives heavy impact strokes that attempt to swing it around its articulation axis.
Objeto y sumario de la invenciónObject and summary of the invention
El objeto de la presente invención es proporcionar un vehículo elevador con un brazo elevador telescópico que le permita mitigar los efectos de las colisiones frontales.The object of the present invention is to provide a lifting vehicle with a telescopic lifting arm that allows it to mitigate the effects of frontal collisions.
Según la presente invención, este objeto se consigue mediante un vehículo elevador que tiene las características que componen el objeto de la reivindicación 1.According to the present invention, this object is achieved by a lifting vehicle having the characteristics that make up the object of claim 1.
Tal como será evidente en la siguiente descripción, el vehículo, según la invención está equipado con un sistema de absorción de impactos asociado con el cilindro de extensión del brazo telescópico. El sistema de absorción de impactos permite un retorno gradual de la sección telescópica del brazo en caso de una colisión frontal, con una reducción consiguiente de los efectos de inercia sobre el vehículo. Gracias al sistema de absorción de impactos, los daños al vehículo son limitados y se reducen los riesgos a los que se vería sometido el conductor en el caso de una colisión frontal. El sistema de absorción de impactos según la presente invención es también particularmente útil en todas las etapas de empuje con una pala, cuchilla o herramientas similares, ya que mitiga las tensiones impuestas en el proceso de trabajo normal, incluso en ausencia de colisiones frontales.As will be evident in the following description, the vehicle according to the invention is equipped with an impact absorption system associated with the telescopic arm extension cylinder. The shock absorption system allows a gradual return of the telescopic section of the arm in the event of a frontal collision, with a consequent reduction of the effects of inertia on the vehicle. Thanks to the shock absorption system, damage to the vehicle is limited and the risks to which the driver would be subjected in the event of a frontal collision are reduced. The shock absorption system according to the present invention is also particularly useful in all thrust stages with a shovel, blade or similar tools, since it mitigates the stresses imposed in the normal work process, even in the absence of frontal collisions.
Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings
La presente invención se describirá a continuación en detalle con referencia a los dibujos adjuntos, proporcionados únicamente a modo de ejemplo no limitativo, en los que:The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings, provided only by way of non-limiting example, in which:
- La Figura 1 es una vista en perspectiva de un vehículo elevador con un brazo telescópico.- Figure 1 is a perspective view of a lift vehicle with a telescopic arm.
- La Figura 2 es un diagrama del circuito hidráulico asociado con el brazo telescópico de un vehículo según la presente invención.- Figure 2 is a diagram of the hydraulic circuit associated with the telescopic arm of a vehicle according to the present invention.
- La Figura 3 es una sección transversal de una válvula de solenoide indicada mediante la flecha III en la Figura 2, - La Figura 4 es una vista en perspectiva de un conjunto acumulador, y- Figure 3 is a cross section of a solenoid valve indicated by arrow III in Figure 2, - Figure 4 is a perspective view of an accumulator assembly, and
- La Figura 5 es un diagrama que muestra la variación de presión como resultado de una colisión frontal en un sistema según la presente invención.- Figure 5 is a diagram showing the pressure variation as a result of a frontal collision in a system according to the present invention.
Descripción detalladaDetailed description
Con referencia a la Figura 1, el número 10 indica un vehículo elevador que comprende un chasis 12 autopropulsado que tiene un eje 14 frontal y un eje 16 posterior. El vehículo 10 comprende un brazo 18 telescópico articulado en la sección 12 posterior del chasis alrededor de un eje 20 transversal. El brazo 18 telescópico está provisto en un extremo de un accesorio 22 para conectar diferentes tipos de herramientas.With reference to Figure 1, the number 10 indicates a lift vehicle comprising a self-propelled chassis 12 having a front axle 14 and a rear axle 16. The vehicle 10 comprises a telescopic arm 18 articulated in the rear section 12 of the chassis around a transverse axis 20. The telescopic arm 18 is provided at one end of a accessory 22 to connect different types of tools.
El brazo 18 telescópico está situado en el centro del chasis 12, entre una cabina 24 de conducción y un conjunto 26 de motor. El vehículo 10 comprende un cilindro 28 de elevación con extremos articulados al chasis 12 y al brazo 18. El cilindro 28 de elevación es operable para controlar la inclinación del brazo 18 alrededor del eje 20 transversal entre una posición bajada, en la que el brazo 18 se extiende en la dirección horizontal o inferior, y múltiples posiciones elevadas. The telescopic arm 18 is located in the center of the chassis 12, between a driving cabin 24 and an engine assembly 26. The vehicle 10 comprises a lifting cylinder 28 with ends articulated to the chassis 12 and the arm 18. The lifting cylinder 28 is operable to control the inclination of the arm 18 around the transverse axis 20 between a lowered position, in which the arm 18 It extends in the horizontal or lower direction, and multiple elevated positions.
El brazo 18 telescópico incluye una sección 30 de base que está articulada al chasis 12 alrededor del eje 20 transversal y una sección 32 telescópica, que es móvil en el interior de la sección 30 de base a lo largo de una dirección paralela al eje longitudinal del brazo 18. El brazo 18 telescópico comprende un cilindro 34 de extensión que controla el movimiento telescópico de la sección 32 telescópica a lo largo del eje longitudinal del brazo 18 entre una posición retraída y múltiples posiciones extraídas.The telescopic arm 18 includes a base section 30 that is articulated to the chassis 12 around the transverse axis 20 and a telescopic section 32, which is movable inside the base section 30 along a direction parallel to the longitudinal axis of the arm 18. The telescopic arm 18 comprises an extension cylinder 34 that controls the telescopic movement of the telescopic section 32 along the longitudinal axis of the arm 18 between a retracted position and multiple extracted positions.
En el ejemplo ilustrado en la Figura 1, el brazo 18 telescópico tiene una única parte telescópica. De manera alternativa, el brazo telescópico puede tener múltiples partes telescópicas, cada una de las cuales está asociada con un cilindro de extensión respectivo, o con uno o más cilindros con accionamientos de cables o de cadenas para su movimiento.In the example illustrated in Figure 1, the telescopic arm 18 has a single telescopic part. Alternatively, the telescopic arm may have multiple telescopic parts, each of which is associated with a respective extension cylinder, or with one or more cylinders with cable or chain drives for movement.
Con referencia a la Figura 2, el vehículo 10 tiene un circuito 36 hidráulico que comprende una bomba 38 principal accionada por el motor térmico del vehículo 10. El circuito 36 hidráulico incluye un distribuidor 40 hidráulico que recibe fluido a presión desde la bomba 38 y controla el cilindro 34 de extensión por medio de una primera línea 42 hidráulica y una segunda línea 44 hidráulica, conectadas, respectivamente, a una primera cámara 46 y a una segunda cámara 48 del cilindro 34 de extensión. La presión en la primera cámara 46 controla la extracción del vástago 50 del cilindro 34 hidráulico y la presión en la segunda cámara 48 controla el retorno 50 del vástago.With reference to Figure 2, the vehicle 10 has a hydraulic circuit 36 comprising a main pump 38 driven by the thermal engine of the vehicle 10. The hydraulic circuit 36 includes a hydraulic distributor 40 that receives pressurized fluid from the pump 38 and controls the extension cylinder 34 by means of a first hydraulic line 42 and a second hydraulic line 44, connected, respectively, to a first chamber 46 and a second chamber 48 of the extension cylinder 34. The pressure in the first chamber 46 controls the removal of the rod 50 from the hydraulic cylinder 34 and the pressure in the second chamber 48 controls the return 50 of the rod.
Una válvula 52 de bloqueo controlada por presión está dispuesta en la primera línea hidráulica, que previene un retorno de fluido desde la primera cámara 46 hacia el distribuidor 40 en ausencia de una presión en la segunda línea 44 hidráulica que es más alta que un valor preestablecido.A pressure-controlled blocking valve 52 is arranged in the first hydraulic line, which prevents a return of fluid from the first chamber 46 to the distributor 40 in the absence of a pressure in the second hydraulic line 44 that is higher than a preset value. .
El circuito 36 hidráulico incluye un sistema 54 de absorción de impactos asociado con el cilindro 34 de extensión. El sistema 54 de absorción de impactos incluye al menos un acumulador 56 de gas. En una realización preferente, el sistema 54 de absorción de impactos incluye múltiples acumuladores 56 de gas que tienen diferentes presiones de funcionamiento respectivas y que están conectados en paralelo entre sí a un colector 58. La Figura 4 muestra un ejemplo constructivo de una realización del conjunto de acumuladores 56.The hydraulic circuit 36 includes an impact absorption system 54 associated with the extension cylinder 34. The shock absorption system 54 includes at least one gas accumulator 56. In a preferred embodiment, the impact absorption system 54 includes multiple gas accumulators 56 that have different respective operating pressures and that are connected in parallel to each other to a manifold 58. Figure 4 shows a constructive example of an embodiment of the assembly of accumulators 56.
El colector 58 del sistema 54 de absorción de impactos está conectado a la primera línea 42 hidráulica a través de una línea 60 conectada a una parte de la primera línea 42 hidráulica entre la primera cámara 46 y la válvula 52 de bloqueo. The manifold 58 of the shock absorption system 54 is connected to the first hydraulic line 42 through a line 60 connected to a part of the first hydraulic line 42 between the first chamber 46 and the blocking valve 52.
El sistema 54 de absorción de impactos puede estar asociado con un dispositivo 63 de seguridad que incluye un sensor 62 de extensión, una válvula 64 de solenoide dispuesta en la línea 60 y una unidad 66 electrónica. La Figura 3 muestra un ejemplo constructivo en el que la válvula 64 tiene un disco 66 giratorio en un bloque 68, que tiene un canal 70 conectado a la línea 60 y un orificio 72 conectado al colector 58 de los acumuladores 56. La válvula 64 de solenoide es una válvula de CERRADO/ABIERTO que está normalmente cerrada, y es abierta por la unidad 66 electrónica cuando el sensor 62 de extensión señaliza que la extensión 34 del cilindro está por debajo de un umbral predeterminado. Cuando la extensión 34 del cilindro excede el umbral predeterminado, la válvula 64 de solenoide está en una posición cerrada.The shock absorption system 54 may be associated with a safety device 63 that includes an extension sensor 62, a solenoid valve 64 disposed on line 60, and an electronic unit 66. Figure 3 shows a constructive example in which the valve 64 has a rotating disk 66 in a block 68, which has a channel 70 connected to the line 60 and a hole 72 connected to the manifold 58 of the accumulators 56. The valve 64 of Solenoid is a CLOSED / OPEN valve that is normally closed, and is opened by the electronic unit 66 when the extension sensor 62 signals that the extension 34 of the cylinder is below a predetermined threshold. When the extension 34 of the cylinder exceeds the predetermined threshold, the solenoid valve 64 is in a closed position.
El funcionamiento del sistema 54 de absorción de impactos es el siguiente.The operation of the impact absorption system 54 is as follows.
En condiciones de funcionamiento normal, el cilindro 34 de extensión es alimentado a través del distribuidor 40. Cuando el cilindro 34 de extensión ha alcanzado una extensión requerida correspondiente a la longitud requerida del brazo 18 telescópico, el distribuidor 40 se encuentra en una posición central. En la posición central, el distribuidor bloquea el paso del aceite. Además, si no hay presión en la segunda línea 44, la válvula 52 de bloqueo se cierra y bloquea el paso de fluido a lo largo de la primera línea 42 entre el cilindro 34 de extensión y el distribuidor 40.Under normal operating conditions, the extension cylinder 34 is fed through the distributor 40. When the extension cylinder 34 has reached a required extension corresponding to the required length of the telescopic arm 18, the distributor 40 is in a central position. In the central position, the distributor blocks the passage of oil. In addition, if there is no pressure in the second line 44, the blocking valve 52 closes and blocks the flow of fluid along the first line 42 between the extension cylinder 34 and the distributor 40.
El sensor 62 de extensión, formado por un micro-interruptor o un sensor equivalente, detecta si la extensión 34 del cilindro es menor o mayor que un límite de umbral. Si la extensión 34 del cilindro es menor que el límite de umbral, la unidad 66 electrónica conmuta la válvula 64 de solenoide a la posición abierta. Cuando la válvula 64 de solenoide está abierta, los acumuladores 56 están en comunicación hidráulica con la primera cámara 46 del cilindro 34.The extension sensor 62, formed by a micro-switch or an equivalent sensor, detects whether the extension 34 of the cylinder is less than or greater than a threshold limit. If the extension 34 of the cylinder is less than the threshold limit, the electronic unit 66 switches the solenoid valve 64 to the open position. When the solenoid valve 64 is open, the accumulators 56 are in hydraulic communication with the first chamber 46 of the cylinder 34.
En el caso de una colisión frontal con un obstáculo, el vástago 50 del cilindro 34 se retrae. El volumen de fluido hidráulico que sale de la primera cámara 46 es enviado a los acumuladores 56. Cuando la presión del fluido hidráulico en los acumuladores 56 excede su presión de precarga, el fluido hidráulico comprime el gas en los acumuladores 56. Los acumuladores 56 son cargados con el fluido hidráulico procedente del cilindro 34 y ralentiza gradualmente el retorno del brazo y, por lo tanto, desacelera el movimiento de avance del vehículo. El número de acumuladores 56 depende de la carrera de frenado máxima que se requiere, o más bien, de la longitud de retorno del brazo en el interior de la cual el brazo detiene la máquina.In the case of a frontal collision with an obstacle, the rod 50 of the cylinder 34 retracts. The volume of hydraulic fluid leaving the first chamber 46 is sent to the accumulators 56. When the pressure of the hydraulic fluid in the accumulators 56 exceeds its preload pressure, the hydraulic fluid compresses the gas in the accumulators 56. The accumulators 56 are loaded with the hydraulic fluid from the cylinder 34 and gradually slows the return of the arm and, therefore, slows the forward movement of the vehicle. The number of accumulators 56 depends on the maximum braking stroke that is required, or rather, on the return length of the arm inside of which the arm stop the machine
Cuando la longitud de extensión del cilindro 34 excede un límite de umbral, el dispositivo 63 de seguridad inhibe el sistema 54 de absorción de impactos mediante el cierre de la válvula 64 de solenoide. El dispositivo 63 de seguridad realiza una función de seguridad en el sentido de que, si el volumen de fluido hidráulico dirigido hacia los acumuladores 56 se vuelve demasiado alto, existiría el riesgo de que los acumuladores estallen. En una representación alternativa, además de, o en lugar de, la válvula 64 de solenoide y del sensor 62 de extensión, podría disponerse una válvula limitadora de presión en la línea 60, que lamina el fluido hidráulico hacia la descarga si la presión excede la presión máxima admisible de los acumuladores.When the extension length of the cylinder 34 exceeds a threshold limit, the safety device 63 inhibits the shock absorption system 54 by closing the solenoid valve 64. The safety device 63 performs a safety function in the sense that, if the volume of hydraulic fluid directed towards the accumulators 56 becomes too high, there would be a risk that the accumulators will explode. In an alternative representation, in addition to, or instead of, the solenoid valve 64 and the extension sensor 62, a pressure limiting valve could be provided on line 60, which laminates the hydraulic fluid to the discharge if the pressure exceeds maximum permissible pressure of the accumulators.
La presión de calibración de los acumuladores 56 no debe ser demasiado baja, de lo contrario, la sección 32 telescópica del brazo 18 se retraería bajo cargas bajas que no corresponden a una situación de colisión. Al mismo tiempo, la presión de calibración de los acumuladores no debe ser demasiado alta, de lo contrario el vehículo todavía tendría una colisión inicial peligrosa.The calibration pressure of the accumulators 56 must not be too low, otherwise, the telescopic section 32 of the arm 18 would retract under low loads that do not correspond to a collision situation. At the same time, the accumulator calibration pressure should not be too high, otherwise the vehicle would still have a dangerous initial collision.
La tendencia de la presión durante la operación del sistema 54 de absorción de impactos se muestra de manera esquemática en el gráfico de la Figura 5.The pressure trend during the operation of the impact absorption system 54 is shown schematically in the graph of Figure 5.
El tiempo t0 indica el instante en que se produce la colisión frontal. Antes de la colisión, el vehículo está en movimiento y la presión en la cámara 46 del cilindro 34 es igual al valor p0 base. Inmediatamente después de la colisión, hay un aumento casi instantáneo de la presión del fluido hidráulico. Cuando la presión del fluido alcanza un valor p1 igual al valor de la presión p* de calibración de los acumuladores, el gas en el interior de los acumuladores comienza comprimirse. En esta etapa, entre los momentos t1 y t2, la sección 32 telescópica del brazo 18 se retrae, oponiéndose a una fuerza progresivamente creciente al movimiento del vehículo. Esta fuerza desacelera gradualmente el vehículo, hasta que el vehículo se detiene en el tiempo t2, que corresponde a una presión p2. La presión p2 debe ser menor que la presión (pmax) máxima de los acumuladores.The time t0 indicates the moment at which the frontal collision occurs. Before the collision, the vehicle is moving and the pressure in the chamber 46 of the cylinder 34 is equal to the base value p0. Immediately after the collision, there is an almost instantaneous increase in hydraulic fluid pressure. When the fluid pressure reaches a p1 value equal to the value of the accumulator calibration pressure p *, the gas inside the accumulators begins to compress. At this stage, between moments t1 and t2, the telescopic section 32 of the arm 18 retracts, opposing a progressively increasing force to the movement of the vehicle. This force gradually slows down the vehicle, until the vehicle stops at time t2, which corresponds to a pressure p2. The pressure p2 must be less than the maximum pressure (pmax) of the accumulators.
El dispositivo 63 de seguridad sirve para prevenir que la presión del fluido en la línea 60 supere la presión máxima de los acumuladores.The safety device 63 serves to prevent the fluid pressure in line 60 from exceeding the maximum pressure of the accumulators.
A continuación, se proporcionará el procedimiento de dimensionamiento del sistema 54 de absorción de impactos. Se conocen el diámetro d del cilindro y la carrera x máxima dentro de la cual debería detenerse el vehículo en movimiento. Por lo tanto, el volumen AV máximo del fluido a disipar puede calcularse:Next, the sizing procedure of the impact absorption system 54 will be provided. The diameter d of the cylinder and the maximum stroke x within which the moving vehicle should stop are known. Therefore, the maximum AV volume of the fluid to be dissipated can be calculated:
El vehículo que colisiona frontalmente contra un obstáculo fijo tiene una energía cinética que debe ser dispersada para frenar el vehículo. La energía E cinética se calcula en función de la masa m del vehículo y de su velocidad vmax de colisión que se hipotetiza en la fase de diseño:The vehicle that collides frontally against a fixed obstacle has a kinetic energy that must be dispersed to brake the vehicle. The kinetic energy E is calculated based on the mass m of the vehicle and its collision speed vmax that is hypothesized in the design phase:
En otras palabras, el sistema 54 de absorción de impactos está dimensionado para frenar la máquina hasta una cierta velocidad vmax, sin impactos.In other words, the shock absorption system 54 is sized to brake the machine to a certain speed vmax, without impacts.
La energía cinética es disipada en gran parte por los acumuladores, por medio de una compresión muy rápida del gas (nitrógeno). Por lo tanto, tiene una transformación adiabática:The kinetic energy is largely dissipated by the accumulators, by means of a very rapid compression of the gas (nitrogen). Therefore, it has an adiabatic transformation:
PlVl =P2V2V = k = * P=kV~rPlVl = P2V2V = k = * P = kV ~ r
En la que p1 y p2 son las presiones inicial y final del gas (y del aceite) y V1 y V2 son los volúmenes inicial y final del gas. Where p 1 and p 2 are the initial and final pressures of the gas (and oil) and V 1 and V 2 are the initial and final gas volumes.
La energía almacenada en el acumulador es igual al trabajo de compresión que el fluido hidráulico puede ejercer sobre el compartimento de gas:The energy stored in the accumulator is equal to the compression work that the hydraulic fluid can exert on the gas compartment:
oor
Una vez establecido el volumen inicial, el volumen final se calcula como V2 = V1 - AV La presión p2 final se impone a un valor igual al valor máximo soportable por el acumulador (aproximadamente 250 bares), mientras que la presión inicial se calcula como:Once the initial volume is established, the final volume is calculated as V 2 = V 1 - AV The final p 2 pressure is imposed at a value equal to the maximum value that can be supported by the accumulator (approximately 250 bar), while the initial pressure is Calculate as:
Si L > E, entonces el sistema es capaz de disipar toda la energía cinética. El volumen Vi debe establecerse al valor más bajo posible para reducir el volumen de gas necesario y, por lo tanto, el número de acumuladores, manteniendo siempre un cierto margen de seguridad capaz de garantizar la disipación de toda la energía, incluso en condiciones que superan a las del diseño.If L> E, then the system is capable of dissipating all kinetic energy. Volume Vi must be set to the lowest possible value to reduce the volume of gas required and, therefore, the number of accumulators, always maintaining a certain safety margin capable of guaranteeing the dissipation of all energy, even in conditions that exceed to those of the design.
Una vez identificados los parámetros máximos necesarios, a continuación, pueden identificarse los datos necesarios para el dimensionamiento y la elección del número de acumuladores.Once the maximum necessary parameters have been identified, then the data necessary for sizing and the number of accumulators can be identified.
Como la transformación no es lineal, la compresión del gas debe comenzar a un valor de presión preciso definido por pi, en base al cual se elige la precarga del acumulador. En los catálogos se recomienda usar una presión de precarga para los acumuladores igual al 90% del mínimo por razones de desgaste, por lo tantoSince the transformation is not linear, the compression of the gas must begin at a precise pressure value defined by pi, on which basis the accumulator preload is chosen. In the catalogs it is recommended to use a precharge pressure for the accumulators equal to 90% of the minimum for reasons of wear, therefore
En realidad, en este caso, el desgaste no representa un gran problema ya que los compartimentos de aire se comprimen ocasionalmente y no cíclicamente. Además, tal como se ha indicado, para disipar la energía proporcionada, es necesario que el aceite comience a comprimir el compartimento a la presión establecida y no antes, debido a que un trabajo realizado a una presión más baja para el mismo volumen disipa menos energía y existiría un riesgo de llegar al final del recorrido sin haber frenado el vehículo y, por lo tanto, con una velocidad que no es igual a cero. Por esta razón, el valor de precarga de los acumuladores se mantiene igual al de la compresión inicial:Actually, in this case, wear is not a big problem since the air compartments are compressed occasionally and not cyclically. In addition, as indicated, to dissipate the energy provided, it is necessary that the oil begins to compress the compartment at the set pressure and not before, because a job done at a lower pressure for the same volume dissipates less energy and there would be a risk of reaching the end of the route without having braked the vehicle and, therefore, with a speed that is not equal to zero. For this reason, the precharge value of the accumulators remains the same as the initial compression:
El volumen Vo, tot nominal necesario total puede calcularse según el catálogo de los acumuladores:The volume Vo, total required nominal tot can be calculated according to the catalog of the accumulators:
En este punto, es fácil calcular el número mínimo de acumuladores nacc requeridos como:At this point, it is easy to calculate the minimum number of nacc accumulators required as:
Dónde Vacc es el volumen de un único acumulador.Where Vacc is the volume of a single accumulator.
Una vez definidos estos parámetros del sistema, puede calcularse la presión máxima que se consigue realmente y la carrera efectiva del brazo antes de que la máquina se detenga, y a continuación puede evaluarse el margen de seguridad. En el sistema hay presentes también pérdidas de carga, que funcionan como amortiguación del sistema. Por lo tanto, la desaceleración del brazo será ayudada en parte por las disipaciones en el interior de los componentes hidráulicos.Once these system parameters have been defined, the maximum pressure actually achieved and the effective arm stroke before the machine stops can be calculated, and then the safety margin can be evaluated. Pressure losses are also present in the system, which function as a damping system. Therefore, the deceleration of the arm will be aided in part by dissipations inside the hydraulic components.
El sistema de absorción de impactos descrito anteriormente, así como su desactivación por el dispositivo 63 de seguridad, según la extensión del brazo 18 telescópico, puede desactivarse también mediante una orden desde el operador o automáticamente por un sensor de ángulo que detecta la inclinación del brazo 18 telescópico.The impact absorption system described above, as well as its deactivation by the safety device 63, according to the extension of the telescopic arm 18, can also be deactivated by an order from the operator or automatically by an angle sensor that detects the tilt of the telescopic arm 18.
Por supuesto, sin perjuicio del principio de la invención, los detalles de construcción y las representaciones pueden variar ampliamente con respecto a los descritos e ilustrados, sin apartarse por ello del alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones siguientes. Of course, without prejudice to the principle of the invention, construction details and representations may vary widely with respect to those described and illustrated, without thereby departing from the scope of the invention as defined in the following claims.
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