CRUCETAS: UNA PARTE VITAL DEL VEHÍCULOLas crucetas o uniones universales (U-joints) son probablemente uno de los componentes que se ve sometido a un mayor soporte en el sistema de transmisión de fuerza en un vehículo. Esta se dobla, estira, tuerce y se somete a toda clase de tensiones dura la operación. Si ésta se dañase, el vehiculo quedaría averiado y fuera de funcionamiento; por lo que al ser una pieza indispensable, debemos

considerar la calidad de la misma al requerir una pieza de reemplazo, así como extremar medidas en la instalación y mantenimiento para evitar daños prematuros.

Para comprender mejor la importancia y trabajo de las crucetas, es esencial poseer un conocimiento general de los tipos de sistemas de transmisión en que se utilizan, además de su funcionamiento. La labor del sistema de transmisión es la de transmitir la torsión del motor hasta el eje diferencial,

mientras transmite una fuerza bajo constantes cambios de ángulos y longitudes de barreras de transmisión. La cruceta le permite a la barra de transmisión operar a distintos ángulos mientras que el acople deslizante permite las variaciones en la longitud de la barra.

El típico sistema de transmisión está constituido por: una transmisión, una toma de acople, un acople deslizante, un ensamblaje de eje o barra propulsora, otra cruceta y en algunos casos un ensamble de cojinete central. Los cojinetes centrales se utilizan para sostener dos barras de transmisión cuando es necesario conectar a mayores distancias.

Existen cuatro tipos diferentes de sistemas de transmisión:

a) Tracción trasera: Este sistema es utilizado en vehículos viejos de pasajeros, camiones livianos (Pick

up), camiones medianos y vehículos pesados.

b) tracción delantera: Utilizado en la gran mayoría de vehículos de pasajeros actuales y camionetas

pequeñas (vans).

c) Vehículos doble tracción: Usado en camionetas livianas (Pick up), vehículos utilitarios deportivos (SUV)

y algunas camionetas pequeñas.

d) Vehículos con tracción en las cuatro ruedas: Utilizado en algunos vehículos de pasajeros y camionetas

livianas.

Las crucetas son utilizadas en los vehículos con tracción trasera, doble tracción y en los vehículos con tracción en las cuatro ruedas (All-Wheel Drive).

OPERACIONES DE LAS CRUCETASLas crucetas o uniones universales son acoples al final de la barra de transmisión. Son necesarias debido a los cambios de ángulo que suceden con los cambios de altura del vehículo y por el ligero desalineamiento causado por el desgaste de los componentes y las tolerancias de producción. Una cruceta proporciona una suave transmisión de la potencia hacia el diferencial conforme estos ángulos cambien.

Las crucetas convencionales utilizadas en la mayoría de los vehículos con tracción trasera son de tipo Cardán. Éstas juntas son

una cruceta de cuatro puntos, con cojines de copa en cada terminal de la cruz. Se utilizan rodillos de aguja en las copas para permitir a la cruceta articularse conforme la barra de transmisión gira. La cruceta de Cardán es muy utilizada tanto en barras pequeñas para la transmisión de potencia hasta las barras de transmisión utilizadas en camiones pesados y equipo de construcción.

La mayoría de los fallos en las crucetas se atribuyen a la perdida de lubricante. El desgaste que ocurre en el sello, la cruceta o los rodillos permite al lubricante escapar por lo que la junta falla.

Una consiste de una cruz forjada con boquillas de engrase, cuatro juegos de cojinetes de aguja completamente consecuentes, cuatros sellos y cuatro copas de cojinete. (fig.2)

Al fabricar las crucetas, la cruz es forjada primeramente con una aleación especial de acero. Luego se taladran los pasajes de lubricación y se roscan los agujeros de las boquillas. Luego se maquinan todas las dimensiones coaxiales y se

sacan las ranuras al tamaño aproximado. Posteriormente son tratadas al calor y la caja endurecida al RC60-64.

Posteriormente se maquinan al tamaño final. Las copas de cojinete se fabrican de forma similar. Sin embargo, en algunos modelos se usa un proceso final de soldadura por inducción para pegar los platos de soporte.

Una vez que la cruz y las copas se han manufacturado a las especificaciones finales, se insertan los cojines de aguja a las copas. Las copas conteniendo los cojines se colocan en sus terminales coaxiales y la cruceta completa se empaca.

CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO DE LAS CRUCETASEl diseño de nuestras crucetas de trabajo pesado U-3 se taladran pasajes de aceite y ranuras al final de las terminales coaxiales, con el fin de permitir una fácil lubricación de los cojines de aguja. También se diseña un pasaje de retención en el centro de cada terminal coaxial, la cual previene el flujo invertido en el lubricante líquido generado durante la operación. Cuando la cruceta esta en reposo una o más de una de sus terminales estará hacia arriba. (fig.3)

Ecuaciones de Euler (fluidos)Esta página trata sobre el flujo de fluidos compresibles. Mas ecuaciones de Euler en la Wikipedia en Ecuaciones de

Euler.

En dinámica de fluidos, las ecuaciones de Euler son las que describen el movimiento de

un fluido compresible no viscoso. Su expresión corresponde a las ecuaciones de Navier-

Stokes cuando las componentes disipativas son despreciables frente a las convectivas, esto

nos lleva a las siguientes condiciones que se pueden deducir a través del análisis de

magnitudes de las Navier-Stokes:

Aunque habitualmente se expresan en la forma mostrada en este artículo dado que de este

modo se enfatiza el hecho de que representan directamente la conservación de masa,

momento y energía. Estas ecuaciones se llaman así en honor de Leonhard Eulerquien las

dedujo directamente de las leyes de Newton (para el caso no-relativista).

Índice

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1   Mecánica clásica

2   Mecánica relativista

3   Véase también

4   Referencia

o 4.1   Bibliografía

Mecánica clásica[editar · editar código]

Este sección contempla las connotaciones aplicables a la mecánica clásica; para fluidos

compresibles con velocidades próximas a lavelocidad de la luz se debe consultar ecuaciones

relativistas de Euler.

Aunque formalmente las ecuaciones de Euler se reducen a flujo irrotacional en el límite de

desaparición del número de Mach (es decir para números de Mach muy pequeños), esto no es

útil en la práctica, debido esencialmente a que la aproximación de incompresibilidad no resta

exactitud a los cálculos. La expresión diferencial de estas ecuaciones es la siguiente:

donde   es la energía total por unidad de

volumen (  es la energía interna por unidad de masa para el fluido),   es la

presión,   la velocidad del fluido y   la densidad del fluido. La segunda ecuación

incluye la divergencia de untensor diádico y puede quedar más clara de acuerdo a

la siguiente notación:

Nótese que las ecuaciones anteriores están expresadas en forma de

conservación o equilibrio, dado que con esta forma se enfatiza su origen

físico (y es además en gran medida la más conveniente para la simulación

computacional de la dinámica de fluidos). El componente del momento de las

ecuaciones de Euler se expresa del siguiente modo:

aunque esta forma oculta la conexión directa existente entre las

ecuaciones de Euler y la segunda ley de Newton (en particular, no es

claramente intuitivo por qué esta ecuación es correcta

y   no lo es). En formato

vectorial las ecuaciones de Euler quedan expresadas del siguiente

modo:

donde

Esta forma deja más claro que   son caudales.

Las ecuaciones anteriores representan por tanto la conservación de la masa, los tres componentes

del momento y la energía. Hay por tanto cinco ecuaciones y seis incógnitas  .

Para cerrar el sistema se necesita una ecuación de estado; la ecuación de estado más comúnmente

utilizada es la ley de los gases ideales ( p.e.   ).

Una característica muy importante de las Ecuaciones de Euler es que debido a que proceden de una

reducción de las Ecuaciones de Navier-Stokes despreciando los términos provenientes de los

términos disipativos como hemos dicho al principio, estamos eliminando en las ecuaciones los

términos en derivadas parciales de mayor grado:   en la Ecuación de la Cantidad de movimiento

así como   y   de la Ecuación de la Energía, estas ecuaciones no podrán

cumplir con todas las condiciones de contorno naturales. En particular no cumplen con la condición

de no deslizamiento en las superficies de contacto con sólidos o la condición de continuidad de la

temperatura, estas discontinuidades carecen de importancia para muchas aplicaciones pero no para

otras lo que conlleva a tratar en esas discontinuidades con otras ecuaciones que finalmente

conllevarían a temas muy profusos dentro de esta disciplina como es la Teoría de la Capa Límite.

Por último hay que decir que en flujos supersónicos se producen otras discontinuidades en estas

ecuaciones como son las Ondas de Choque o las Ondas de Mach.

Nótese la desigual forma para la ecuación de la energía; ver la ecuación de Rankine-Hugoniot. Los

términos adicionales que contienen la expresión p (presión) pueden ser interpretados como el

trabajo mecánico realizado por el fluido en un elemento de fluido por los elementos fluidos próximos

que se mueven alrededor. Estos términos suman cero en un fluido incompresible.

La más conocida ecuación de Bernoulli puede ser obtenida

integrando la ecuación de Euler a través de una línea de

corriente (líneas a las que la velocidad del fluido es tangente en

cada punto) asumiendo que la densidad es constante y con una

ecuación de estado adecuada.

Mecánica relativista[editar · editar código]

La generalización al caso relativista de las ecuaciones de Euler

parte de la ley de conservación del tensor energía-impulso.

Usando elconvenio de sumación de Einstein dicha ley de

conservación viene dada por:

(*)

Donde:

, es la derivada covariante.

, es el tensor dos veces contravariante de energía-impulso del fluido.

En el caso de un fluido sensible al campo

electromagnético entonces el segundo miembro de la

anterior ecuación. Para el caso convencional de un

fluido perfecto que no es influido por el campo

electromagnético el tensor de energía-impulso viene

dado por:1

(**)

Donde:

, es la densidad másica del fluido en cada punto.

, es la presión hidrostática en cada punto.

, son las componentes de la cuadrivelocidad.

, es la velocidad de la luz.

, es el tensor métrico que describe la geometría del espacio-tiempo.

Si particularizamos las dos ecuaciones anteriores al caso de un fluido moviéndose en el espacio-

tiempo plano, como en la teoría de la relatividad especial, las ecuaciones anteriores pueden

escribirse más explícitamente. La componente temporal   de (*) se reduce a una ecuación de

continuidad: