Circuitos44 el mejor

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Circuitos44 el mejor

  1. 1. Productos comerciales Diagrama hidráulicohidrostático y equipo de prueba No. de Parte 82356ES, Ver. B
  2. 2. IntroducciónEl equipo para corte de césped era muy difícil demanejar e ineficiente cuando se desarrolló porprimera vez a comienzos de los años 1900. La utilización de sistemas hidráulicos se ha generalizado tanto que hoy forma parte importante del diseño de los productos para el mantenimiento del césped. Mayor rendimiento y confiabilidad, menores costos de mantenimiento, productos más seguros y mayor comodidad para el operador son todas características de la generalización del usoCon los años se introdujeron muchas mejoras en el de sistemas hidráulicos en los productos para elequipo, pero no fue sino hasta que se incorporó un mantenimiento del césped.sistema hidráulico al diseño que dichas mejorasconstituyeron un avance importante. El conocimiento de los sistemas hidráulicos y su función en los productos es una necesidad adecuadamente efectuar los servicios, ajustes, búsquedas de fallas o efectuar pruebas.
  3. 3. CONTENIDO1: PRINCIPIOS HIDRÁULICOS, PÁGINA 2. OBJETIVO: Familiarizar al técnico con los fundamentos básicos de los sistemas hidráulicos y su funcionamiento.2: DIAGRAMAS HIDRÁULICOS, PÁGINA 7. OBJETIVO: Mejorar la capacidad de los técnicos hidráulicos de interpretar y comprender los diagramas hidráulicos y aplicar dichas capacidades a los diversos trabajos de reparación.3: TRANSMISIONES HIDROSTÁTICAS, PÁGINA 14. OBJETIVO: Ofrecer a los técnicos información útil sobre la operación y el mantenimiento de las transmisiones hidrostáticas.4: MANGUERAS HIDRÁULICAS Y CONECTORES, PÁGINA 19. OBJETIVO: Revisar los procedimientos de servicio apropiados para mangueras y conectores.5: EQUIPO DE PRUEBAS, PÁGINA 23. OBJETIVO: Instruir a los técnicos en el equipo de prueba y en los procedimientos apropiados para diagnosticar con eficiencia y seguridad los sistemas hidráulicos.6: PREGUNTAS DE REPASO, PÁGINA 27. 1
  4. 4. Principios de los circuitos hidráulicosy sus componentes 3. Al fabricar los contenedores o cilindros de diferentes tamaños, aumenta la ventana mecánica en la fuerza de trabajo (Fig. 4). 10 lbs. Área del pistón Pistón 10 pulg. cuadradas Pistón levantado movido Carga de 10 Lb. hacia abajo 1 pulg. Área del pistón 10 pulg. 1 pulg. cuadrada Con 1 Lb. VENTAJA EN LA FUERZA DE TRABAJO Figura 1Un circuito hidráulico, sea simple o complejo, utilizalos siguientes principios hidráulicos básicos: Figura 4 Circuitos hidráulicos básicos y1. Un líquido puede asumir cualquier forma y puedeser bidireccional sin que esto afecte el movimiento componentes usados en equipo para césped.libre del flujo (Fig. 2). Si bien la disposición en los circuitos hidráulicos puede variar considerablemente en diferentes aplicaciones, muchos de los componentes son similares en su diseño o función. El principio detrás de la mayoría de los sistemas hidráulicos es similar al de los gatos hidráulicos. El aceite del depósito es empujado a través de una válvula de chequeo dentro de una bomba de pistones durante el ciclo EL LÍQUIDO ASUME LA FORMA DEL TUBO ascendente del pistón (Fig. 5). Figura 12. La ley de Pascal sostiene que cuando un fluido Respiradero Gato hidráulicodentro de un contenedor es sometido a presión, la Cargapresión se transmite igualmente en todas Depósitodirecciones y a todas las caras del contenedor. Éste Respiraderoes el principio que se usa para extender el ariete en Válvula de Bomba de mano Cilindro de chequeo elevaciónun cilindro hidráulico (Fig. 3). (de bola) Válvula de chequeo (de bola) Abierto Cerrado REACCIÓN CICLO ASCENDENTE DEL PISTÓN Presión DE LA BOMBA Retorno o FUERZA Baja presión Figura 5 LA FUERZA DESCENDENTE DEL PISTÓN CAUSA EL MOVIMIENTO DEL ACEITE O EL FLUJO DENTRO DEL TUBO Figura 3 2
  5. 5. Cuando se empuja el pistón de la bomba haciaabajo, el aceite pasa por una segunda válvula dechequeo hacia el interior del cilindro. Cuando labomba es accionada hacia arriba y hacia abajo, elaceite entrante extenderá el ariete del cilindro. El Aceite succionadocilindro de elevación se mantendrá en posición hacia adentro Aceite empujado hacia fueraextendida porque la válvula de chequeo se asienta Desde el depósitopor la presión que se ejerce sobre ella desde ellado de carga del cilindro. El cilindro retorna a la Impulsado por engranajeposición neutra al sacar de asiento o pasar por alto Por motorla válvula de chequeo, lo cual permite que el aceite BOMBA DE ENGRANAJESdel cilindro retorne al depósito (Fig. 6). Gato hidráulico Figura 7 Respiradero Abajo esta una vista de un corte transversal de una bomba de tres secciones. Depósito Respiradero Válvula de Cilindro de Válvula de chequeo elevación chequeo (de (de bola) bola) retención Cerrado Mano Abierto Bomba CICLO DESCENDENTE DEL PISTÓN Presión DE LA BOMBA Retorno o Baja presión Figura 6Como por lo general el desplazamiento de labomba es menor que el del cilindro, cada tiempo dela bomba moverá el cilindro en una cantidad muypequeña. Si se requiere que el cilindro se mueva Figura 8más rápido, se debe aumentar el área de superficiedel pistón de la bomba y/o la rapidez con que se El flujo de la bomba al cilindro es controlado por unacciona la bomba. EL FLUJO DE ACEITE DA AL cuerpo de cilindro deslizante que se puede accionarARIETE DEL CILINDRO SU VELOCIDAD DE mediante un solenoide eléctrico, manualmente oMOVIMIENTO Y LA PRESIÓN DE ACEITE mediante una palanca operada con el pie. LaGENERA LA FUERZA DE TRABAJO. Figura 9 corresponde a una válvula de centro abierto, en la cual el flujo de aceite retorna alSe puede mejorar el rendimiento y aumentar la depósito cuando la válvula está en posición neutra.versatilidad de un circuito básico incorporando Si el flujo de aceite se detiene en la posición neutra,ciertos componentes sofisticados y cambiando la se trata de una válvula de centro cerrado.disposición del circuito. Al incorporar una bomba deengranajes en lugar de una bomba de pistonesmanual, se aumenta el flujo de aceite al cilindro ycon ello se aumenta la velocidad de accionamiento Orificio de salidadel ariete. Al cilindro O motorEl tipo de bomba más común es la bomba de Orificio de entradaengranajes (Fig. 7). Cuando giran los engranajes de Orificio de retorno Al depósito Desde La bombala bomba, se genera succión en el orificio deentrada de la bomba. El fluido es halado al interiorde la bomba y es llevado en los espacios situados Orificio de salida Al cilindroentre los dientes de los engranajes hacia el orificio O motorde descarga de la bomba. En el lado de descargade la bomba los dientes de los engranajes se VÁLVULA DE CILINDROengranan y se descarga el aceite de la bomba. DESLIZANTE Figura 9 3
  6. 6. Abajo se muestra una vista de un corte transversalde una válvula de control hidráulica real (Fig. 10). Depósito Cilindro de elevación Válvula de elevación Bomba de Presión engranajes VÁLVULA DE CUERPO DE CILINDRO Retorno o DESLIZANTE EN HACIA ARRIBA Baja presión ORIFICIO ABIERTO PARA LEVANTAR EL CILINDRO Figura 12 Figura 10 Como el fluido de una bomba de desplazamiento positivo debe fluir continuamente cuando la bombaSe muestra una válvula de cuerpo de cilindro está funcionando, el mismo debe tener dónde irdeslizante en un sistema hidráulico simple. Se cuando no es usado por los actuadores. Si la cargapuede ver que la válvula está en posición neutra y del cilindro llega a ser excesiva o si el ariete llega alque la totalidad del flujo de la bomba se devuelve al fondo, el flujo desde la bomba será dirigido a travésdepósito. de la válvula de alivio de vuelta al depósito (Fig. 13). Depósito Depósito Cilindro de elevación Cilindro de Válvula de Válvula elevación alivio de Abierta alivio Bomba de Presión Bomba de engranajes Retorno o engranajes Baja presión VÁLVULA DE CUERPO DE CILINDRO CILINDRO DE ELEVACIÓN AL FONDO DESLIZANTE EN NEUTRO CONTRA EL TOPE VÁLVULA DE ALIVIO ABIERTA Figura 11 Figura 13Si el cuerpo de cilindro se mueve hacia arriba, elflujo de aceite de la bomba se dirige a través del Al sustituir el cilindro de elevación por un motor demismo a un extremo del cilindro de elevación. El engranajes, se puede aprovechar el circuito básicoaceite del extremo opuesto del cilindro es empujado para crear un movimiento giratorio que impulse loshacia fuera mientras el ariete se extiende, luego accesorios (Fig. 14).pasa por el cuerpo de cilindro y retorna al depósito(Fig. 12). Aceite empujado Aceite de retorno hacia adentro del motor por la bomba MOTOR DE ENGRANAJES Figura 14 4
  7. 7. La Figura 15 muestra un motor de carrete o molino cuerpo de válvula fresado o maquinado. Estehidráulico. cuerpo de válvula contiene válvulas de solenoide y orificios internos que lahacen funcionar (Fig. 18). Los orificios exteriores del cuerpo de la válvula son roscados, lo que la permite conectar mangueras y tuberías al cuerpo de la misma. Se debe tener cuidado al apretar las conexiones de las mangueras y tuberías para que la válvula no se deforme por apretar excesivamente las uniones. Apriete las conexiones de las mangueras y tuberías según las especificaciones correctas de caras planas de apriete manual (F.F.F.T.) señaladas en el manual de servicio. Figura 15La Figura 16 ilustra el circuito básico y los compo-nentes necesarios para impulsar las unidadescortantes del molino. Con el cuerpo de cilindro en laposición ascendente, el flujo de aceite se dirige porla válvula de cuerpo de cilindro al orificio inferior, locual impulsa el motor en dirección hacia adelante. Depósito Figura 18 La válvula de solenoide eléctrica funciona al Válvula suministrar corriente eléctrica al imán de la bobina, de Motor de alivio engranajes el campo magnético mueve el cuerpo de cilindro Bomba de deslizante de la válvula, el cual dirige el aceite. engranajes Cabe recordar que la única diferencia entre una VÁLVULA DE CUERPO DE CILINDRO DESLIZANTE HACIA ARRIBA válvula hidráulica / eléctrica y una válvula hidráulica ORIFICIO ABIERTO PARA IMPULSAR EL MOTOR ordinaria es la forma en que se mueve el cuerpo de HACIA DELANTE cilindro. Figura 16Al accionar el cuerpo de cilindro hacia abajo, el flujode aceite desde la bomba se dirige al orificio ANILLO “O” RESORTEopuesto del motor. El motor gira entonces en SELLO ARMAZÓNsentido contrario (Figura 17). ORIFICIOS BOBINA PASADOR DE VÁSTAGO EMPUJE Depósito ZONAS Fuerzas TERMINALES magnéticas Válvula de Motor de alivio engranajes Figura 19 Bomba de Las válvulas de solenoide constan de una válvula engranajes VÁLVULA DE CUERPO DE CILINDRO DESLIZANTE de cartucho y una solenoide (Fig. 19). Para HACIA ABAJO desarmar la válvula quite el conjunto de la ORIFICIO ABIERTO PARA IMPULSAR EL MOTOR EN REVERSA solenoide y luego destornille cuidadosamente el cuerpo de la válvula. Los anillos “O” y los sellos Figura 17 deberían ser reemplazados cada vez que se retire oOtro tipo de sistema de válvulas que se ha vuelto reemplace el cuerpo de la válvula.muy popular en el equipo para el césped es elsistema de válvulas eléctricas tipo solenoide. Elsistema de válvulas de solenoide consiste en un 5
  8. 8. Depósito Cilindro de elevación Válvula de Bomba de engranajes Presión Retorno o Baja presión Depósito Válvula de Motor de alivio engranajes Figura 20 Bomba de engranajes Figura 22En el interior de la válvula de cartucho está elcuerpo de cilindro de la válvula, el inducido y el La Figura 23 muestra el circuito hidráulico de unaresorte del inducido. Las tolerancias de fabricación Greensmaster 3000. Este circuito y componentesson extremadamente estrechas y se debe tener se usan para impulsar la unidad a la posición desumo cuidado al limpiar este tipo de válvulas. Las tracción No.1. Cuando parte el motor, la bombaválvulas de cartucho que se usan en la mayor parte succiona aceite del depósito a través de las líneasde los equipos Toro no deberían ser desarmadas. de succión. El aceite de la sección No.4 de laLa Figura 20 es sólo para propósitos ilustrativos. La bomba pasa por la conexión de la válvula de cuerpomejor forma de limpiar la válvula de cartucho es de cilindro deslizante No.4 y entra en la válvula. Lasumergirla en alcohol mineral limpio y utilizar una palanca de tracción, cuando está en la posiciónsonda para empujar el carrete interno hacia adentro No.1, mueve el cuerpo de cilindro deslizante dey hacia fuera 20 o 30 veces para expulsar el forma que el aceite es dirigido a la sección de lamaterial contaminante. El alcohol mineral no afecta válvula de medición No.5. Cuando el pedal deel material de los anillos “O”. tracción se empuja hacia delante el aceite sale de las líneas por la parte posterior de la válvula de medición hacia cada motor para impulsar los motores. El aceite a baja presión retorna a través de la válvula y la línea de retorno, por el filtro hacia el depósito. Figura 21Comprender los sistemas hidráulicos básicos y sus Presióncomponentes puede ser de gran utilidad al Retorno interno Succiónsolucionar fallas y probar el equipo hidráulico. La Retorno principalmayoría de los sistemas hidráulicos son similares auno de estos dos sistemas básicos (Fig. 22). Figura 23 Mientras más complejo sea el sistema hidráulico, mayor es la importancia de separar el sistema en circuitos individuales cuando se haga el diagnóstico de un problema hidráulico. 6
  9. 9. Introducción a los Esquemas HidráulicosLos diagramas precisos de circuitos hidráulicos sonesenciales para los técnicos que deben repararlos.El diagrama muestra cómo interactúan loscomponentes. Muestra al técnico cómo funciona,que debería hacer cada componente y a dóndedebería ir el aceite, lo cual es útil para diagnosticary reparar el sistema.DIAGRAMAS DE CIRCUITOSExisten dos tipos de diagramas de circuitos.A: Los Diagramas de circuito en corte Figura 2transversal muestran la construcción interna de los 1. Sistemas de símbolos esquemáticoscomponentes además de las rutas que sigue el flujode aceite. Mediante colores, sombras o diversos A: I.S.O = Organización Internacional depatrones en líneas y pasos, puede mostrarse Estándaresmuchas condiciones diferentes de presión y flujo B: A.N.S.I. = Instituto Americano Nacional de(Fig. 1). Estándares C: A.S.A = Asociación Americana de Estándares D: J.I.C. = Conferencia de Industrias Consolidadas En este manual se muestra una combinación de estos símbolos. Hay diferencias entre los sistemas pero hay suficientes similitudes y el comprender los símbolos de este manual ayuda a interpretar otros símbolos también. 2. Depósitos hidráulicos A B C Figura 1 Figure 3 Los depósitos (Fig. 3) se representan con unB: Los Diagramas de circuito esquemáticos se cuadrado abierto que corresponde a un depósitousan preferentemente para la solución de fallas por ventilado a la atmósfera, o un cuadrado cerradosu capacidad de mostrar las funciones actuales y que corresponde a un depósito presurizado. Enpotenciales del sistema. Los diagramas todo sistema los depósitos tienes por lo menos dosesquemáticos están compuestos de símbolos tuberías conectadas, en algunos son muchas más.geométricos que corresponden a los componentes A menudo los componentes que están conectadosy sus controles y conexiones (Fig. 2). a él están dispersos por todo el diagrama esquemático. En lugar de tener muchas líneas confusas por todo el diagrama esquemático, es común dibujar símbolos de depósito individuales cerca de los componentes, tal como ocurre con el símbolo de tierra de algunos diagramas de cableado. Por lo general el depósito es el único componente que se representa más de una vez. 3. Líneas o Tuberías 7
  10. 10. 5. Motores hidráulicos LÍNEAS Figura 4 Figura 7Una línea, tubería, manguera o cualquier conducto Los símbolos de motores hidráulicos (Fig. 7) sonhidráulico que transporte el líquido entre los círculos con triángulos, pero al contrario de lascomponentes se representa mediante una línea. bombas hidráulicas, el triángulo apunta haciaAlgunas líneas tienen flechas para demostrar la adentro para indicar que el aceite fluye condirección del flujo de aceite; otras pueden dirección al motor. Se usa un triángulo para losrepresentarse como una línea punteada para motores no reversibles y dos triángulos para losindicar ciertos tipos de flujo de aceite. reversibles. Cuando se coloca una flecha que cruza un motor corresponde a un motor de velocidad variable. 6. Válvulas de chequeo Figura 8 La válvula de chequeo (Fig. 8) se indica mediante Figura 5 una bola en un asiento en V. Cuando se aplicaHay líneas que cruzan a otras (Fig. 5), pero no presión de aceite al lado izquierdo de la bola, éstaestán conectadas. Existen muchas formas de es empujada hacia el asiento en V que obstruye elmostrar líneas que no están conectadas. Las líneas paso del aceite. Cuando se aplica presión de aceiteque están conectadas se indican con un punto o a al lado derecho de la bola, ésta se aleja del asientoveces con dos líneas cruzadas. Si el diagrama y permite el paso del aceite. Una válvula deesquemático muestra un símbolo específico para chequeo de derivación es una válvula unidireccionalindicar líneas que no están conectadas, todas las con un resorte en el extremo de la bola del símbolo.demás estarán conectadas. Esto indica que el aceite presurizado debe superar la presión del resorte antes de sacar la bola del4. Bombas hidráulicas asiento. 7. Válvulas de alivio Figura 6Existen muchos diseños básicos de bombas Figura 9(Fig. 6) Una bomba de desplazamiento fijo simplese representa mediante un círculo con un triángulo La válvula de alivio (Fig. 9) se muestra como unaapuntando hacia afuera. El triángulo apunta en la válvula con una salida conectada a la línea dedirección en la cual fluirá el aceite. Si la bomba es presión y la otra línea conectada al depósito. Lareversible o está diseñada para bombear en ambas flecha de dirección del flujo apunta en direccióndirecciones, se indicará mediante dos triángulos opuesta a la línea de presión y hacia el depósito.opuestos y se interpretará que el aceite puede fluir Cuando la presión del sistema supera el resorte deen ambas direcciones. la válvula, la presión se dirige a través de la válvula hacia el depósito. 8
  11. 11. 8. Válvulas hidráulicas 10. Cilindros hidráulicos Figura 10La válvula de control (Fig. 10) tiene recuadros(cuadrados) que representan las posiciones del Figura 12carrete de la válvula. Hay un recuadro separadopara cada posición de la válvula y dentro de estos El símbolo de cilindro (Fig. 12) es un rectángulorecuadros se incluyen flechas que indican las rutas simple que representa el cuerpo del cilindro. Ladel flujo cuando se cambia la válvula a esa varilla y el pistón se representan mediante una Tposición. Todas las conexiones de los puertos que se inserta en el rectángulo. El símbolo seestán incluidas en el recuadro que muestra la puede dibujar en cualquier posición.posición neutra de la válvula. Se puede visualizar 11. Misceláneomentalmente la función de la válvula en cualquierposición. Una válvula que tiene líneas paralelasfuera de los recuadros de la válvula indica que estaválvula puede tener posicionamiento infinito. Por logeneral esta válvula se opera en las posiciones quese muestran. Un ejemplo de este tipo de válvulasería la válvula de prioridad de flujo o la válvulareguladora de presión.9. Actuadores Figura 13 Los filtros, coladores e intercambiadores de calor A (enfriadores) se representan como cuadrados que se giran en 45 grados y tienen conexiones de orificios en las esquinas. La línea punteada a 90 grados del flujo de aceite indica un filtro o un B colador. Una línea continua a 90 grados del flujo de aceite con 2 triángulos apuntando hacia fuera indica un enfriador. El símbolo de un calentador es cómo el del enfriador, salvo que los triángulos apuntan C hacia adentro. 12. Controles de flujo Figura 11Los carretes de la válvula se pueden controlar demuchas maneras. La imagen de arriba (A) muestrael símbolo de una palanca de control. La imagendel centro (B) muestra el símbolo de un pedal decontrol (operado con el pie). El control inferior (C)es un solenoide eléctrico. Figura 14 El control de flujo básico (Fig. 14) es una representación de un restrictor. Si el restrictor es ajustable se dibuja una flecha oblicua a lo largo del símbolo. 9
  12. 12. 13. Cajas de válvula 14. Diagrama esquemático hidráulico completo Figura 15Cuando se ve el diagrama de una caja, (Fig. 15)que indica que hay varios símbolos que forman unconjunto de componentes como el cuerpo de unaválvula o grupo de válvulas. El diagrama de la caja Figura 16aparece como un recuadro interrumpido por líneasen todos sus lados. A continuación se muestra un diagrama esquemático hidráulico simple (Fig. 16) que utiliza los símbolos descritos y la forma en que se utilizan en un diagrama esquemático completo. Se ve que hay una bomba hidráulica que obtiene el fluido desde el depósito, hace pasar el fluido por el filtro y lo envía a la válvula. La válvula dirige el aceite al cilindro hidráulico. NOTAS ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ _______________________________ 10
  13. 13. SÍMBOLOS COMUNES Bombas y motores Tuberías y funciones de las tuberías Tubería continua Bomba hidráulica Tubería principal Desplazamiento fijo Desplazamiento variable Piloto de línea punteada O línea de señal Compensada por Presión Bomba de desplazamiento Diagrama variable representativo de la caja Desplazamiento fijo Bomba hidráulica (Flujo bidireccional) Cruce de Líneas o Tuberías Motor hidráulico Desplazamiento fijo Líneas o Tuberías unidas Motor hidráulico Desplazamiento variable Suministro de líquido Suministro gaseoso Oscilador hidráulico Depósitos Línea o Tubería flexible Depósito Ventilado a la atmósferaDispositivos mecánicos Conexiones mecánicas Dos líneas o Tuberías Presurizado paralelas (Ejes, palancas, etc.) Componente con ajuste variable (Poner flecha Tubería al depósito por encima del símbolo Bajo el nivel del fluido a 45 grados) Tubería al depósito Resorte Sobre el nivel del fluido 11
  14. 14. SÍMBOLOS COMUNESCilindros 2 posiciones - 3 vías Acción Sencilla 2 posiciones - 4 vías Acción Doble Extremo de varilla simple 3 posiciones - 4 vías Extremo de varilla doble 2 posiciones - 4 vías Extremo de varilla simple Centro abierto con Amortiguación fija en conexiòn cruzada ambos extremos Válvula apta para posicionamiento infinito (indicada por líneas Extremo de varilla simple horizontales paralelas al Amortiguación ajustable envoltorio) Sólo extremo de varilla Alivio de presión Cilindro diferencialVálvulas Reducción de presión Válvula de Chequeo Restrictor no ajustable Válvula de chequeo operada por piloto Restrictor ajustable ON-OFF Corte manual Restrictor ajustable Presión compensada Válvulas reguladoras o selectoras Restrictor ajustable 2 posiciones - 2 vías (compensadas por temperatura y presión) 12
  15. 15. SÍMBOLOS COMUNES AccesoriosActuadores de válvulas Filtro Solenoide Enfriador Retén Calefactor Resorte Controlador de temperatura Manual Acumulador hidroneumático Pulsador Motor reversible Palanca halar-empujar Estación o punto de prueba Pedal Indicador de presión Mecánico Indicador de temperatura Interruptor de presión Compensada por Presión Desconectores rápidos (Desconectados) Presión del piloto Suministro remoto Conexión (Muestra opciones o Suministro de líquido accesorios) 13
  16. 16. Transmisiones hidrostáticasLas transmisiones hidrostáticas se han popularizadobastante en las aplicaciones de equipos para elcésped. La generalización de su uso se debe a susimplicidad, los escasos requerimientos para elmantenimiento, el diseño compacto, la convenienciapara el operador y la resistencia al uso intensivo. Lastransmisiones hidrostáticas se pueden reparar ymantener fácilmente si se tiene una comprensiónbásica de sus componentes y funciones. BOMBA Y MOTOR HIDROSTÁTICO EN LÍNEAPara empezar a comprender las unidades detransmisión hidrostática, comencemos observando los Figura 2diversos tipos y configuraciones de transmisioneshidrostáticas. Una versión similar es la transmisión en U (Fig. 3). En este tipo de sistema la bomba y el motor seEl primer tipo es un sistema hidrostático que consiste construyen como un componente común, ubicándoseen una bomba con un motor instalado remotamente. la bomba por lo general encima del motor.(Fig. 1) En este tipo de sistema hidrostático la bombahidrostática se instala junto al motor de las unidades yes impulsada por éste. La bomba está conectada almotor de impulsión hidráulica mediante mangueras ytuberías de acero. Estos motores de impulsiónhidráulica se pueden instalar directamente en lasruedas o en el eje de transmisión. Figura 3 Los tres sistemas funcionan bien en sus aplicaciones de diseño. El diseño del motor remoto funciona bien cuando no hay transmisión, o cuando la ubicación del motor y del sistema de transmisión exige tal configu- ración. El sistema hidrostático en U es más compacto BOMBA mientras el sistema hidrostático en línea es por lo general más fácil de reparar y mantener. Figura 1 En esta sesión utilizaremos el sistema hidrostático deOtro tipo de sistema de transmisión hidrostática es el bomba y motor en línea con propósitos ilustrativos.sistema de bomba y motor en línea (Fig. 2). En estesistema el motor y la bomba están construidos como Un motor hidrostático consta de una bombaunidad única, lo que elimina la necesidad de tuberías hidrostática, que bombea aceite al motor de impulsión.o mangueras de transmisión de fluidos de alta presión El componente más importante del sistemaentre la bomba y el motor. Esta unidad se instala hidrostático es la bomba, que corresponde a unageneralmente en un eje de transmisión o transaxle. bomba de desplazamiento variable. Esto significa que el flujo de salida de la bomba se puede modificar y no sólo está controlada por las RPM del motor como la bomba de desplazamiento fijo. Para esto se debe utilizar una bomba de pistones. 14
  17. 17. La bomba incluye los siguientes componentes. mueve el pedal de control de tracción, aumenta el ángulo del plato distribuidor, lo que a su vez aumentaEl conjunto de grupo de pistones (Fig. 4) la carrera del pistón. Cuando la carrera del pistón aumenta, la cantidad de aceite bombeado aumenta yEste grupo de pistones giratorio se instala en el eje de la velocidad de desplazamiento cambia.entrada y es impulsado por el motor. Consta de unbloque de pistones con numerosos orificios FUNCIÓN DEL PLATO DISTRIBUIDOR Y EL GRUPOmaquinados con precisión que alojan los pistones de DE PISTONESla bomba. Los pequeños pistones de la bomba están Posición neutra El pistón retornaformados por el pistón y la corredera del pistón. La Platocorredera es un componente fabricado en bronce o distribuidoraluminio que se conecta al pistón y mueve los está inclinadopistones cuando la bomba está funcionando. Eje de entrada PISTÓN Corredera El pistón desplaza aceite CORREDERA Figura 6 La bomba de carga (Fig 7) Mientras la transmisión está en operación hay una pérdida constante de aceite (por diseño) dentro de los ALOJAMIENTO componentes de la bomba y del motor. Por ejemplo, CONJUNTO DE GRUPO DE PISTONES los orificios del extremo de cada pistón permiten que una pequeña cantidad de aceite forme un colchón Figura 4 entre la cara de la corredera y la arandela de empuje. Este aceite se debe reponer continuamente. Incorporada al sistema hay una bomba llamadaPlato distribuidor (Fig 5) bomba de carga, la cual puede ser una bomba de engranajes o una bomba de engranaje internoLas correderas del pistón pivotean y se deslizan por giratoria "gerotor". Ambas son de desplazamientouna arandela endurecida llamada arandela de empuje. positivo fijo, es decir, la salida de la bomba se fija deLa arandela de empuje se sitúa en el plato acuerdo con las RPM del motor. No puede serdistribuidor. Éste pivotea sobre dos pasadores de variable salvo que se aumente o disminuya lasoporte y controla la salida de la bomba. Cuando el velocidad del motor. El aceite excesivo no requeridooperador mueve el pedal de control de tracción para por el circuito de transmisión abre la válvula de alivioaumentar la velocidad de desplazamiento, el ángulo de presión y retorna al depósito.del plato distribuidor se acentúa. ENGRANAJES ARANDELA DE EMPUJE GRUPO DE PISTONES PLATO DISTRIBUIDOR BOMBA DE BOMBA GEROTOR DETALLE DE LA BOMBA DE PISTONES ENGRANAJES Figura 5 Figura 7A medida que gira el grupo de pistones, los pistonesse mueven hacia adentro y hacia fuera de sus orificiosy bombean el aceite. La cantidad de aceite bombeadaes controlada por el ángulo del plato distribuidor.Mientras el plato distribuidor se mantenga en posiciónneutral, no se bombeará aceite. Cuando el operador 15
  18. 18. Válvulas de chequeo direccionales (Fig. 8) FUNCIONAMIENTO GENERALLas válvulas de chequeo direccionales se incorporan Mientras el motor hace girar el grupo giratorio de laal circuito de carga para dirigir la salida de la bomba bomba, los pistones pasan por el plato distribuidorde carga al lado de baja presión del circuito de que se encuentra en posición neutra (Fig. 10). Con eltransmisión. El aceite fluye al lado de baja presión plato distribuidor en posición neutra no haypara reemplazar el aceite perdido por las fugas movimiento de los pistones y no se bombea aceite.normales. El aceite del lado de alta presión cierra laválvula restante de chequeo de modo que el aceite de SECCIÓN CENTRALalta presión no pueda fluir hacia el circuito de carga. Circuito del sistema principal de bucle cerrado Retención de carga direccional Alojamiento diferencial Circuito de carga GRUPO DE GRUPO DE PLATO PISTONES MOTORES DISTRIBUIDOR Bomba de PLATO carga DISTRIBUIDOR FIJO NEUTRO SIN TRACCIÓN Figura 10 Cuando el operador mueve el pedal de control de PRESIÓN DEL SISTEMA PRINCIPAL PRESIÓN DE LA BOMBA DE CARGA ASPIRACIÓN tracción, aumenta el ángulo del plato distribuidor y la RETORNO Alivio de carga AL DEPÓSITO Filtro bomba de pistones comienza a desplazar aceite. Este aceite se dirige a la sección de la bomba y hace Figura 8 moverse a la unidad (Fig. 11).Motor hidrostático (Fig. 9) SECCIÓN CENTRALEn un sistema de motor hidrostático remoto, los moto-res hidrostáticos pueden ser motores simples de en-granajes o motores de pistones. Cuando el motor sefabrica como parte del conjunto completo como ocurreen los sistemas en U o en línea, el motor es del tipo GRUPO DEde pistones, muy similar a la bomba de pistones ex- PLATO PISTONES GRUPO DE PLATO MOTORES DISTRIBUIDORcepto que el plato distribuidor es fijo. Al ser fijo la DISTRIBUIDOR FIJO INCLINADOcarrera de los pistones permanece constante. La TRACCIÓN HACIA DELANTEvelocidad de rotación del motor no se puede cambiar Figura 11salvo que se cambie el volumen de aceite que recibede la bomba. Recuerde que una columna de aceite Cuando el operador necesite cambiar de dirección, eldada hace girar al motor a una velocidad dada. Más pedal de tracción se mueve hacia atrás a la posiciónaceite aumenta la velocidad del motor; menos aceite neutra y luego a la posición de retroceso. En lala disminuye. posición de retroceso, el plato distribuidor se mueve en sentido opuesto a la dirección hacia adelante. En Eje de salida esta posición, el aceite se bombea al lado opuesto del motor y la unidad se mueve en reversa (Fig. 12). Alojamiento SECCIÓN CENTRAL Plato distribuidor en ángulo fijo Pistón PLATO GRUPO DE GRUPO DE PLATO DISTRIBUIDOR PISTONES MOTORES DISTRIBUIDOR CONJUNTO DE MOTOR HIDROSTÁTICO INCLINADO FIJO TRACCIÓN EN REVERSA Figura 9 Figura 12 16
  19. 19. CIRCUITO DE IMPLEMENTO (Fig. 13)Algunas máquinas necesitan aceite hidráulico para operar NOTA: Es importante tener en cuenta que el circuitolas funciones de elevación de implementos. Esto se principal debe recibir suficiente flujo y presión de aceitepuede lograr usando una bomba de carga más grande, para rellenar el aceite perdido en el circuito deque ofrezca mayor desplazamiento de aceite que el transmisión. Si el circuito principal presenta una fuganecesario para rellenar el aceite perdido en el sistema de excesiva, la válvula de alivio de carga no se abrirá y notransmisión. El aceite excesivo no requerido para rellenar pasará aceite al circuito del implemento.el circuito de transmisión abre y pasa por las válvulas dealivio de carga y se dirige a la válvula de elevación deimplementos. En la válvula de implemento el aceite sepuede dirigir al cilindro de elevación. Válvula de control de elevación de centro abierto Circuito del sistema principal Circuito de Retención de carga de bucle cerrado implemento direccional Circuito Alojamiento diferencial de carga Alivio de implemento Bomba de carga PRESIÓN DEL SISTEMA PRINCIPAL PRESIÓN DE LA BOMBA DE CARGA ASPIRACIÓN RETORNO AL DEPÓSITO Filtro Figura 13Si la palanca de control de elevación sigue accionada después de que se extiende el cilindro de elevación, (Fig. 14) el flujode la bomba de carga es empujado por la válvula de alivio del implemento y retorna al depósito. Circuito del sistema principal de circuito cerrado Cilindro de elevación completamente Válvulas de chequeo extendido direccional Alojamiento diferencial Bomba de carga PRESIÓN DEL SISTEMA PRINCIPAL PRESIÓN DE LA BOMBA DE CARGA ASPIRACIÓN RETORNO AL DEPÓSITO Circuito de carga Filtro Figura 14 17
  20. 20. La transmisión hidrostática ofrece un funcionamientosin problemas si recibe el servicio y mantenimiento 3. La válvula de remolque o de derivación estáadecuados. Sin embargo, hay simples aspectos que parcialmente abierta, lo que permite la derivación deson obviados cuando el mal rendimiento es evidente. aceite en el sistema principal.1. El ajuste de RPM del motor “sin carga” es dema- 4. El filtro de aceite hidráulico o la línea de entrada nosiado lento. está suficientemente apretada; está entrando aire por el sello del filtro al interior de la bomba de carga y2. La articulación gastada, suelta o mal ajustada no luego al circuito principal. El aire del sistemaestá ubicando el brazo de accionamiento del plato hidráulico puede causar cavitación y dañar los com-distribuidor suficientemente separado, aún cuando el ponentes giratorios.pedal de control de tracción o la palanca manual hasido empujada completamente. NOTAS____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 18
  21. 21. Mangueras hidráulicas y conectoresMangueras hidráulicas Inspeccione las mangueras con frecuencia y compruebe si presentan signos de deterioro o daños.Las mangueras hidráulicas están sometidas a Revise si hay fugas y reemplácelas si las detecta.condiciones extremas como diferencias de presióndurante el funcionamiento y exposición al clima, el sol,agentes químicos, condiciones de operación en altatemperatura o manipulación inapropiada durante elfuncionamiento o mantenimiento. Las mangueras quese mueven durante la operación son más susceptiblesa estas condiciones que las fijas. Figura 1 Antes de desconectar el sistema Cuando reemplace una manguera hidráulica, procure hidráulico o efectuar cualquier trabajo en que la manguera quede derecha (no presente giros) él, debe liberar toda la presión del sistema antes de apretar los conectores. Puede hacerlo deteniendo el motor y bajando o sosteni- observando la línea marcada en la manguera. Con endo el implemento. dos llaves de tuerca; mantenga derecha la manguera con una y con la otra apriete la tuerca del eslabón giratorio del conector. Siga los procedimientos ilustrados en el Manual de Servicio de Mangueras Hidráulicas Toro, No. De Parte 94813SL. Mantenga el cuerpo y las manos alejados de los orificios de fugas o las boquillas que expulsen fluido hidráulico a alta presión. Use papel o cartón, no las manos, para buscar fugas. El fluido hidráulico que escapa a presión puede tener suficiente Figura 2 fuerza para penetrar la piel y causar lesiones graves. Si el fluido penetra en la piel, un médico competente en este tipo de lesiones debe retirarlo por medios quirúrgicos en un lapso de pocas horas; de otro modo, se podría originar una gangrena. 19
  22. 22. Conector de sellos de anillo “O” de cara (ORFS)1. Asegúrese de que ambas roscas y superficies de Tuercasello no presenten roturas, rupturas, rayas, o Cuerpopartículas extrañas. Camisa2. Asegúrese de que el anillo o sello “O” estéinstalado y debidamente asentado en la muesca. SelloSe recomienda reemplazar el anillo “O” cada vezque se abra la conexión.3. Lubrique el anillo o sello “O” con una capadelgada de aceite.4. Coloque la tubería y el conector directamente en Figura 3su posición en el extremo de la cara del sello de laconexión y apriete la tuerca manualmente.5. Marque la tuerca y el cuerpo del conector.Sostenga el cuerpo con la llave. Use otra llave paraapretar la tuerca tantas caras planas (la cantidadcorrecta) después del apriete manual (F.F.F.T.).Las marcas de la conexión verifican que ésta hasido apretada.Tamaño F.F.F.T4 (Manguera otubería nominal de 1/4") 0,75 ± 0,256 (3/8") 0,75 ± 0,258 (1/2") 0,75 ± 0,2510 (5/8") 1,00 ± 0,2516 (1") 0, 75 ± 0,25 Figura 4Conectores ensanchados JIC 37º Procedimiento de apriete el conector: 1. Apriete manualmente el conector.1. Asegúrese de que ambas roscas y superficies de 2. Marque el conector.sellado no tengan impurezas, mellas, rayas o 3. Apriete el número correcto de caras planaspartículas extrañas. Revise si el ensanchamiento según la tabla de especificaciones.está agrietado o deformado (punto sellante).2. Apriete la tuerca manualmente hasta que seasiente completamente. Marque una línea en latuerca y en el cuerpo del conector.3. Mantenga el cuerpo con una llave. Use otra llavepara apretar la tuerca a las caras planas correctasdespués del apriete manual (F.F.F.T.). Las marcasde conexión de la tuerca y el cuerpo del conectorverifican que ésta ha sido apretada. Después deapretar, extienda la línea desde la tuerca al cuerpo(opcional para facilitar uso futuro). Tamaño F.F.F.T. inicial F.F.F.T posterior4 (1/4 pulg. Figura 5Nominal) 2 - 2½ ¾-16 (3/8 pulg.) 2 - 2¼ 18 (1/2 pulg.) 1 ½ - 1¾ 110 (5/8 pulg.) 1 ½ - 1¾ ¾12 (3/4 pulg.) 1½ ¾14 (5/8 pulg.) 2 1¼16 (1 pulg.) 1 ¼ - 1½ ¾-1 20
  23. 23. Conexiones de orificio con anillo “O” de rosca Tamaño F.F.F.T.recta SAE (No ajustable) 4 (manguera o tubería de 1/4" nominal) 1,00 ± 0,251. Asegúrese de que ambas roscas y superficies de 6 (3/8") 1,50 ± 0,25sellado no tengan impurezas, mellas, rayas o 8 (1/2") 1,50 ± 0,25partículas extrañas. 10 (5/8") 1,50 ± 0,25 12 (3/4") 1,50 ± 0,252. Siempre reemplace el sello de anillo “O” cuando 16 (1") 1,50 ± 0,25este tipo de unión presente signos de fugas.3. Lubrique el anillo “O” con una capa delgada deaceite.4. Instale la conexión en el orificio y aprietemanualmente.5. Apriete la conexión a las caras planas correctas Anillo “O”después del apriete manual (F.F.F.T.). Tamaño F.F.F.T. 4 (manguera o tubería de 1/4" nominal) 1,00 ± 0,25 Figura 6 6 (3/8") 1,50 ± 0,25 8 (1/2") 1,50 ± 0,25 10 (5/8") 1,50 ± 0,25 12 (3/4") 1,50 ± 0,25 16 (1") 1,50 ± 0,25 Conectores de orificio con anillo “O” de rosca recta SAE (Ajustable) Contratuerca1. Asegúrese de que ambas roscas y superficies de Arandela desellado no tengan impurezas, mellas, rayas o refuerzopartículas extrañas. Anillo “O”2. Siempre reemplace el sello de anillo “O” cuandoeste tipo de unión presente signos de fugas.3. Lubrique el anillo “O” con una capa delgada deaceite. Figura 74. Gire la contratuerca hacia atrás lo más posible.Asegúrese de que la arandela de refuerzo no estásuelta y haya sido empujada hacia arriba lo másposible (paso 1). Paso 15. Instale el conector en el orificio y aprietemanualmente hasta que la arandela haga contactocon la cara del puerto (paso 2). Paso 36. Para poner el conector en la posición deseada,destorníllela lo que sea necesario, pero no más deuna vuelta completa (paso 3).7. Sostenga el conector en la posición deseada conuna llave y gire la contratuerca con otra llave a lascaras planas correctas después del apriete manual(F.F.F.T.) (paso 4). Paso 2 Paso 4 Figura 8 21
  24. 24. Juego de anillos o sellos “O” Luego de la reparación o el reemplazo de los componentesLos conectores de sellado de cara con anillos “O”en los equipos Toro requieren el uso de anillos “O” 1. Revise el nivel de aceite del depósito hidráulico yespeciales tipo 90 Durometer. Toro recomienda agregue aceite si es necesario.reemplazarlos cada vez que se afloja una conexión.El luego de anillos “O” contiene una cantidad de IMPORTANTE: Vacíe y rellene el depósito delunidades suficiente para los conectores de sellos sistema hidráulico y cambie el filtro de aceite si lade cara y del orificio que se usan en equipo Toro. falla del componente fue seria o se contaminó el sistema. Si se registra una falla seria en un sistema Juego de anillos “O”: No 16-3799 de ciclo cerrado, limpie todos las líneas y componentes del sistema. 2. Después de las reparaciones, revise si el varillaje de control necesita ajustes, o si no hay partes trabadas o rotas. 3. Después de desconectar o reemplazar los componentes, opere lentamente las funciones de la máquina hasta expulsar todo el aire del sistema. 4. Revise si hay fugas de aceite. Apague el motor y corrija las fugas si es necesario. Verifique el nivel de aceite en el depósito hidráulico y rellene si es necesario. Figura 9Remoción de los componentes del sistemahidráulico T AMAÑO RELAT IVO DE LAS PART ÍCULAS1. Limpie minuciosamente la máquina antes de 8 MICRONESdesconectar, retirar o desmontar cualquier 25 MICRONEScomponente hidráulico. Tenga siempre presente la 100 MICRONESimportancia de la limpieza al trabajar con equipo 70 MICRONES 40 MICRONEShidráulico.2. Ponga tapas o tapones a cualquier conducto TAMAÑOS RELATIVOS EQUIVALENTES G r an o d e s al 1 0 0 M i c r on es 0,001 pulg. 2 5 M i c r on eshidráulico o conector que quede abierto o expuesto. C ab el l o h u m an o L í m i t e i n f er i or d e vi s i b i l i d ad 7 0 M i c r on es 0 , 1 0 m i l í m et r os 1 M i c r ón 1 0 0 M i c r on es 0 . 0 0 1 m i l í m et r o ( s i m p l e vi s t a) 4 0 M i c r on es 1 M i c r ón 0 , 0 0 0 0 3 9 p u l g ad as G l ób u l os b l an c os 2 5 M i c r on es G l ób u l os r oj os 8 M i c r on es3. Etiquete los conductos y mangueras hidráulicasdesconectadas para instalarlas adecuadamenteuna vez concluidas las reparaciones. La regla más importante del mantenimiento del sistema hidráulico es... ¡MANTENER TODO LIMPIO! 22
  25. 25. Principios del equipo de pruebas hidráulicasUn sistema hidráulico que se calienta demasiado o • Recuerde que puede haber más de unaque hace demasiado ruido, es muy probable que causa que explique la falla o elfalle. Si observa algunas de estas condiciones, funcionamiento defectuoso.detenga la máquina de inmediato, apague el motor, 6. Determine la causa más probable del problema:identifique la causa del problema y corríjala antes • Estudie su lista de causas posibles yde que la máquina sea usada nuevamente. El uso determine cuál es la más probable. Utilice lascontinuo de un sistema hidráulico de funciona- tablas de solución de fallas del Manual demiento inadecuado podría causar serios daños Servicio.internos. 7. Compruebe sus hallazgos: • Opere la máquina con un medidor hidráulicoAl solucionar un problema hidráulico: conectado al circuito que supone está funcionando defectuosamente.1. Conozca el sistema hidráulico de la máquina: • Puede ser necesario reemplazar o ajustar un • Estudie los diagramas esquemáticos, el componente para verificar sus hallazgos. Manual del Operador y el Manual de Servicio. • Conozca el funcionamiento del sistema e infórmese sobre las presiones de la válvula de alivio y la capacidad de la bomba.2. Hable con el operador: • ¿Cómo funcionaba la máquina cuando comenzó a presentar desperfectos? • ¿Realizó alguna operación de servicio por su cuenta o hubo alguien que intentara reparar la máquina? • ¿Cómo se utilizaba la máquina y cuándo se practicó la última operación de mantenimiento?3. Opere la máquina: • Opere la máquina en condiciones que se Figura 1 asemejen a las que provocaron su mal funcionamiento. Verifique lo que describió el operador. • ¿Los medidores y las luces de advertencia funcionan correctamente? • ¿Siente los controles rígidos o esponjosos? • Busque ruidos extraños, olores o humo. ¿A qué velocidad o en qué fase del ciclo operativo se presentan?4. Revise la máquina: • Verifique el nivel y las condiciones del fluido hidráulico. ¿Está sucio el fluido o están obstruidos los filtros? Figura 2 • Compruebe si hay sobrecalentamiento. ¿Tiene el aceite olor a quemado? ¿Está obstruido el enfriador de aceite o están los conductos tapados con suciedad? • Revise que los conductos de fluido no estén doblados ni colapsados. Revise la presencia de filtraciones, sujetadores sueltos, soldaduras resquebrajadas, dobladuras en puntos de pivote, varillajes dañados, etc.5. Lista de posibles causas: • Anote lo que le informó el operador y lo que usted verificó. • Confeccione una lista de lo que comprobó Figura 3 durante su inspección. 23
  26. 26. El equipo de pruebas hidráulicas permite observar Probador hidráulicola cantidad de presión y flujo de aceite dentro de un (con capacidades de presión y flujo)circuito en diversas condiciones. 1. MANGUERA DE ENTRADA: Manguera conec-Los probadores hidráulicos pueden variar signifi- tada desde el circuito del sistema a la entrada delcativamente en tamaño, construcción, precisión y probador.costo. La decisión de qué probador comprardebería ser influida por el tipo de pruebas que se 2. VÁLVULA DE CARGA: Si se requiere, al girar larealizarán en todo el equipo hidráulico en el taller. válvula para restringir el flujo, se genera una carga de trabajo simulada en el circuito.Medidores de prueba de alta y baja presión 3. MEDIDOR DE BAJA PRESIÓN: Medidor de bajoMedidor de baja presión de 1000 PSI, medidor de rango que entrega lecturas precisas a baja presión,alta presión de 5000 PSI y mangueras y conectores 0-1000 PSI.asociados. Este medidor posee una válvula de protección que corta cuando la presión está a punto de exceder el rango normal del medidor. La presión de corte es ajustable. 4. MEDIDOR DE ALTA PRESIÓN: Medidor de alto rango que admite presión más allá de la capacidad del medidor de baja presión, 0 - 5000 PSI. 5. MEDIDOR DE FLUJO: Este medidor mide el flujo de aceite real del circuito en funcionamiento. La lectura se entrega en galones por minuto (GPM) con el medidor a 15 GPM. Figura 4 6. MANGUERA DE SALIDA: Manguera que va desde la salida del probador hidráulico y se conectaMedidores de presión hidráulica al circuito hidráulico.(Tipo de desconexión rápida)Para uso en equipos Toro que tengan orificios deprueba con adaptadores de desconexión rápida.Medidores de 1000, 5000 y 10.000 PSI conmanguera de extensión y conexiones dedesconexión rápida. Figura 6 Figura 5 24

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