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Lección 2: Diferenciales de traba Lección 2: Diferenciales de traba Introducción Esta lección presenta los diferenciales de traba. Cuando el diferencial se traba, ambos ejes se impulsarán a la misma velocidad, sin importar las condiciones de las ruedas. Objetivos Al terminar esta lección, el estudiante podrá: 1. Entender la operación de un diferencial de traba. 2. Entender la operación de un diferencial con patinaje limitado. 3. Entender la operación de un diferencial antipatinaje.

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Lección 2: Diferenciales de traba

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ales

de

trab

a

Introducción

Esta lección presenta los diferenciales de traba. Cuando el diferencialse traba, ambos ejes se impulsarán a la misma velocidad, sinimportar las condiciones de las ruedas.

Objetivos

Al terminar esta lección, el estudiante podrá:

1. Entender la operación de un diferencial de traba.2. Entender la operación de un diferencial con patinaje limitado.3. Entender la operación de un diferencial antipatinaje.

La figura 1.2.1 muestra el diferencial de una motoniveladora. Eldiferencial puede trabarse o destrabarse con el interruptor deldiferencial de la cabina. El operador debe trabar el diferencial en todomomento en que la motoniveladora esté desplazándose en línea recta.Esto transfiere todo el par a las cuatro ruedas tándem en todas lascondiciones de tracción.

El diferencial puede destrabarse para el giro y reducir, así, el radio degiro y el desgaste de los neumáticos.

El diferencial de las motoniveladoras tiene un embrague entre elengranaje del lado izquierdo y la caja del diferencial. Cuando se trabael diferencial, un solenoide hace que el aceite fluya detrás del pistóndel embrague para conectar el embrague. Una vez conectado elembrague, el engranaje lateral izquierdo girará a la velocidad de lacaja de rotación. Los engranajes de piñón del diferencial no giraránen sus ejes, porque la cruceta y el engranaje lateral giran a la mismavelocidad. Los engranajes de piñón del diferencial sujetarán el otroengranaje lateral. Ambos semiejes girarán a la velocidad de la cajagiratoria.

Cuando el diferencial se destraba, el solenoide bloquea el flujo alconjunto de embragues, y ambos engranajes laterales pueden girarlibremente.

Los diferenciales de traba obligan a que uno de los engranajeslaterales gire con la caja del diferencial. Esto hace que el diferencialactúe como un eje sólido y transmita todo el par a ambas ruedas, loque hace que ambas ruedas giren a la misma velocidad,independientemente de la tracción.

Fig. 1.2.1 Diferencial de traba

Unidad 1 1-2-2 Tren de Fuerza IILección 2

CORONACONJUNTO

DE DIFERENCIAL

CORONA FIJA

ENGRANAJEDE PIÑÓN Y EJE

ACCIONADOR DE TRABADEL DIFERENCIAL

CONJUNTODE TRABA

DEL DIFERENCIAL

CONJUNTODE FRENOSMULTIDISCO

ENGRANAJEPLANETARIO

Unidad 1 1-2-3 Tren de Fuerza IILección 2

Fig. 1.2.2 Diferencial de traba

En algunos diferenciales de traba se usan embragues de mandíbula.El operador conecta el embrague de mandíbula cuando una ruedapatina. Usando un pedal o un interruptor para trabar el diferencial, eloperador determina cuándo es necesario trabar el diferencial.

El operador debe bajar la velocidad del motor y no girar la ruedamientras se conecta la traba del diferencial. El conectar el embraguede mandíbula a velocidades altas puede hacer que se dañe eldiferencial. El operador no debe intentar hacer un giro mientras elembrague de mandíbula esté conectado. Algunas veces el operadoroirá los embragues de mandíbula que golpean unos con otros. Si estosucede, el operador debe bajar la velocidad del motor, para hacer quese conecten los embragues de mandíbula.

El embrague de mandíbula conecta uno de los engranajes laterales ala caja del diferencial. Los engranajes de piñón del diferencial nogiran en sus ejes, ya que la cruceta y el engranaje lateral giran a lamisma velocidad. Los engranajes de piñón del diferencial sostendránel otro engranaje lateral. Ambos semiejes girarán a la velocidad de lacaja giratoria.

Cuando se destraba el diferencial, los resortes desconectarán elembrague de mandíbulas, y ambos engranajes laterales pueden girarlibremente.

Unidad 1 1-2-4 Tren de Fuerza IILección 2

Fig. 1.2.3 Varillaje mecánico simplificado

En las retroexcavadoras cargadoras, el embrague de mandíbula seconecta al presionarse un pedal. Este movimiento se transmite através del varillaje mecánico y permite un par constante en unapalanca de traba. La palanca de traba hace que una horquilla empujeel acoplamiento de engranaje lateral hacia el adaptador en la caja deldiferencial. Cuando las dos mitades del embrague de mandíbula sepresionan una contra la otra, un engranaje lateral se trabará en la cajadel diferencial.

Después de la conexión completa, se suelta el pedal de traba deldiferencial. La potencia que se transfiere de una rueda a la otra dacomo resultado una fuerza lateral. Esta fuerza lateral mantendráconectado el embrague de mandíbula. Cuando la potencia sedistribuye igualmente, se reduce la fuerza lateral. El embrague demandíbula se desconecta automáticamente, gracias a la reducción dela fuerza lateral.

Fig. 1.2.4 Conexión del embrague de mandíbula

En las mototraíllas de ruedas, se usa aire para conectar los embraguesde mandíbula. Una mitad del embrague de mandíbula está estriado ala caja del diferencial. La otra mitad del embrague de mandíbula estáunida al semieje izquierdo.

En las mototraíllas de ruedas de modelos antiguos, el operador puedeconectar el embrague de mandíbula presionando un pedal. En lasmototraíllas actuales, el operador conecta el embrague de mandíbulaoprimiendo un interruptor. Cuando se suelta el pedal o el interruptor,se desconecta el embrague de mandíbula.

Cuando se pisa el pedal o se activa el interruptor, una válvula de trabadel diferencial hace que fluya aire detrás de un pistón. El pistónempujará la mandíbula conectada al semieje, de modo que harácontacto con la mandíbula conectada a la caja del diferencial. Cuandolas dos mitades del embrague de mandíbula se empujan una hacia laotra, se traba un semieje de la caja del diferencial.

Cuando se suelta el pedal o el interruptor, el aire a presión no fluirádetrás del pistón. El resorte desconectará las dos mitades delembrague de mandíbula.

Unidad 1 1-2-5 Tren de Fuerza IILección 2

Fig. 1.2.5 Selector de cambio y diferencial

Los manipuladores telescópicos de materiales tienen una trabadiferencial en el eje motriz delantero. Los modelos actuales tienen unpedal de dos posiciones en la cabina. Algunos modelos anteriorestienen un interruptor de dos posiciones en la consola. Cuando seoprime el interruptor, un solenoide envía aceite al conducto detrás delpistón en el diferencial.

Cuando el pistón se mueve hacia la derecha, la palanca mueve elselector de cambio. Éste se halla estriado al semieje. El selector decambio no tiene dientes cuadrados que se ajusten a los de la tapa deldiferencial. Cuando el selector de cambio y la tapa del diferencial seempujan uno contra la otra, se traba un semieje de la caja deldiferencial.

La traba del diferencial permanecerá conectada hasta que sedesconecte el interruptor de la cabina. El interruptor es cargado porresorte, de modo que vuelve a su posición normal cuando se suelta elpedal. Esto alivia la presión de aceite contra el pistón. El resorteempuja el pistón y la palanca hacia atrás. El selector de cambio sesepara de la tapa del diferencial.

Unidad 1 1-2-6 Tren de Fuerza IILección 2

Fig. 1.2.6 Diferencial de patinaje limitado

El diferencial de patinaje limitado está diseñado para proveer igualpotencia a ambas ruedas hasta que las condiciones del terreno causenuna diferencia de tracción entre la rueda izquierda y la derecha. Eldiferencial de patinaje limitado tiene dos embragues de discosmúltiples. Cada embrague conecta un engranaje lateral a la cajarotatoria.

Durante el armado del diferencial de patinaje limitado, un pequeñoespacio libre asegura la conexión correcta del embrague. Ambasruedas serán accionadas a igual par y velocidad durante la operaciónde desplazamiento en línea recta, si existe una buena tracción entrelas dos ruedas.

En un diferencial estándar, si la máquina es levantada con un gato yuna rueda se sostiene o se frena, la otra girará, consecuentemente,más rápido. Con un diferencial de patinaje limitado, los embragueshacen que esto sea más difícil, por razón del factor que aumenta laproporcionalidad del par de entrada. El efecto de traba ocurre, a causade una fricción interna del diferencial. Cuando ocurre una diferenciade velocidad en los ejes, las fuerzas de separación dentro deldiferencial harán que se comprima el conjunto de embragues. Estohace que el par de la rueda más rápida vaya a la rueda con mejortracción.

Cuando se requiere hacer un giro, las fuerzas de las ruedas sonsuficientes para sobrepasar el conjunto de embragues.

El diferencial de patinaje limitado de la figura 1.2.6 es optativo encargadores de ruedas pequeños, portaherramientas integralespequeños y retroexcavadoras cargadoras, y reemplazan el diferencialestándar. Este diseño se usa cuando hay limitaciones de espacio. Eneste diseño, la fuerza de separación del diente del engranaje se usapara conectar los embragues.

Unidad 1 1-2-7 Tren de Fuerza IILección 2

Fig. 1.2.7 Cruceta de tres piezas

Fig. 1.2.8 Conector

Los extremos de los tres ejes van a un conector. Hay tensión interna,porque se usa este tipo de conexión en lugar de una conexión directa,y hace que actúen las fuerzas de separación del diente del engranaje.

La cruceta mostrada en la figura 1.2.7 se usa en un diferencial depatinaje limitado de los cargadores de ruedas pequeños,portaherramientas integrales pequeños y retroexcavadoras.

Consta de tres ejes. El eje largo sostiene los dos engranajes de piñóndel diferencial. Los dos ejes pequeños sostienen, cada uno, unengranaje de piñón del diferencial .

Unidad 1 1-2-8 Tren de Fuerza IILección 2

Fig. 1.2.9 Conjunto de la cruceta

Fig. 1.2.10 Engranaje lateral

Un engranaje lateral se pone en la parte superior del conector y de losengranajes de piñón del diferencial. El otro se sitúa debajo delconector y de los engranajes de piñón del diferencial. Los engranajesde piñón del diferencial se conectan con los engranajes laterales.

La cara del engranaje lateral mostrado en la figura 1.2.10 es lasuperficie de contacto del conjunto de embragues. Cuando existediferencia de velocidad, las fuerzas de separación del diente delengranaje empujan axialmente los engranajes laterales hacia losconjuntos de embrague. Las fuerzas axiales comprimen los conjuntosde embrague.

Cada eje de la cruceta se inserta en el conector a través de la caja derotación y de los engranajes de piñón del diferencial. Se usan tresespigas para asegurar los ejes a la caja giratoria.

Unidad 1 1-2-9 Tren de Fuerza IILección 2

Fig. 1.2.11 Discos y planchas

Fig. 1.2.12 Calces

Los calces se usan para ajustar los espacios libres, cuando seanecesario.

Los discos están estriados a los engranajes laterales. Las planchasestán conectadas a la caja giratoria.

El par usado para comprimir los conjuntos de embrague se llama defrenado. El par de frenado depende de la carga y es proporcional alpar de entrada.

Cuando se conecta el embrague en el eje más rápido, aumenta el partotal de entrada. Todo el par superior al de frenado se transfiere a larueda de velocidad más baja. Por tanto, el diferencial de patinajelimitado suministra una división de par cuando los embragues estánconectados.

Unidad 1 1-2-10 Tren de Fuerza IILección 2

Fig. 1.2.13 Diferencial de patinaje limitado

Hay diferencial de patinaje limitado ligeramente diferente en diseñooptativo en los cargadores de ruedas medianos, en algunos cargadoresde ruedas grandes y en los camiones articulados, y se usa enreemplazo de los diferenciales estándar. Este diseño se prefierecuando hay espacio suficiente.

Los anillos de presión suministran fuerza de separación adicionalcuando hay diferencia de velocidad entre los ejes.

Si hay buena tracción entre las dos ruedas, ambos ejes se accionarána igual velocidad y par. Cuando se necesita hacer un giro, las fuerzasde las ruedas son suficientes para sobrepasar la fuerza de losconjuntos de embrague.

Unidad 1 1-2-11 Tren de Fuerza IILección 2

CAJA

ARANDELADE TOPE

EJE DE PIÑONES

ENGRANAJE DE PIÑÓN

ANILLO DE CARGA

CUBIERTA

ENGRANAJE LATERAL

DISCO INTERIOR

DISCO EXTERIOR

CONJUNTODE EMBRAGUE

CORONA

Fig. 1.2.14 Cruceta de dos piezas

Fig. 1.2.15 Cruceta de dos piezas

La cruceta de dos piezas se usa en el diferencial de patinaje limitadode los cargadores de ruedas medianos, de algunos cargadores deruedas grandes y de los camiones articulados.

Cada eje de la cruceta sostiene dos engranajes de piñón deldiferencial. Los dos ejes de la cruceta interceptan la muesca delcentro de los ejes de la cruceta. Observe que los extremos de cada ejede la cruceta son cuadrados.

Los ejes de la cruceta no los acciona directamente la caja deldiferencial. Los extremos cuadrados de los ejes de la cruceta seajustan en las cuñas de dos anillos de presión.

Unidad 1 1-2-12 Tren de Fuerza IILección 2

Fig. 1.2.16 Anillo de presión y engranaje lateral

La figura 1.2.16 muestra un anillo de presión y un engranaje lateral.El engranaje lateral se ajusta dentro del anillo de presión.

En el anillo de presión se acoplan cuatro lengüetas con ranuras en lacaja del diferencial. Las lengüetas hacen que los anillos de presióngiren con la caja del diferencial. Las ranuras de la caja del diferencialson lo suficientemente largas para hacer que los anillos de presión semuevan axialmente. Puede usarse la superficie de contacto delconjunto de embrague.

Los ejes de la cruceta se sostienen en los cortes, en forma de cuña delos anillos de presión. En la parte inferior del anillo de presión, puedeverse un corte en forma de cuña. Los anillos de presión impulsan losejes de la cruceta. Gracias a la forma de la cuña, los ejes de la crucetasiempre tienen la tendencia de montarse en la cuña.

Cuando se presenta una diferencia de velocidad entre los dos ejes, lasfuerzas de separación del diente del engranaje actúan en los anillos depresión. Además, las fuerzas de separación del diente del engranajetratan de girar los ejes de la cruceta. El extremo cuadrado del eje dela cruceta del corte en forma de cuña resistirá este giro. Esta acciónaumenta las fuerzas axiales en los anillos de presión.

Las fuerzas axiales de los anillos de presión hacen que los anillos depresión accionen los conjuntos de embrague.

Unidad 1 1-2-13 Tren de Fuerza IILección 2

Fig. 1.2.17 Discos y planchas

Los discos están estriados a los engranajes laterales. Las planchasestán conectadas a la caja giratoria. Las ranuras de las planchas seemparejan con las lengüetas de los anillos de presión.

Las fuerzas axiales de los anillos de presión hacen que los anillos depresión conecten los conjuntos de embrague.

Unidad 1 1-2-14 Tren de Fuerza IILección 2

Fig. 1.2.18 Ejes de la cruceta y coronas cónicas del diferencial

Los ejes de la cruceta no están conectados directamente a la cajagiratoria.

Fig. 1.2.19 Diferencial de patinaje limitado

Un engranaje lateral se pone por encima y otro por debajo de los ejesde la cruceta y de los engranajes de piñón del diferencial. Losengranajes de piñón del diferencial se conectan con los engranajeslaterales. Los anillos de presión se ajustan sobre los engranajeslaterales. Las muescas de los anillos de presión sostienen losextremos de los ejes de la cruceta.

Los discos y las planchas están en la parte superior del anillo depresión. Las planchas y el anillo de presión giran con la caja deldiferencial. Los discos giran con el engranaje lateral. En la figura1.2.19 puede verse la parte superior del conjunto de embrague.

Unidad 1 1-2-15 Tren de Fuerza IILección 2

Fig. 1.2.20 Potencia y par iguales

Cuando la tracción de cada rueda es la misma, la resistencia almovimiento de cada eje y engranaje lateral será igual. Los engranajesde piñón del diferencial no girarán en sus propios ejes, y eldiferencial girará como una unidad.

Unidad 1 1-2-16 Tren de Fuerza IILección 2

Fig. 1.2.21 Más potencia al lado de velocidad baja - Diseño más grande

Cuando ocurre una diferencia de velocidad entre los ejes, las fuerzasde separación causarán la compresión de los conjuntos de embrague.Esto tiene el efecto de trabar la rueda más rápida y transferir el par ala rueda más lenta.

El par de frenado es proporcional al de entrada. Por tanto, el efecto detraba se adapta, por sí mismo, al par variable del motor y a lasdiferencias de par en las diferentes velocidades de la transmisión.

Unidad 1 1-2-17 Tren de Fuerza IILección 2

El diferencial antipatinaje divide la potencia disponible de formaigual entre los dos ejes.

También desconectará la rueda más rápida y envía toda la potenciadisponible a la rueda más lenta.

Fig. 1.2.23 Mando de desconexión del eje sobrerrevolucionado

En un diferencial antipatinaje, la cruceta conecta directamente losembragues de mandíbula estriados a los engranajes laterales. En unaoperación de desplazamiento en línea recta, los embragues demandíbula se conectarán, y la cruceta central impulsará los ejes avelocidades iguales.

Si una rueda excede la velocidad de mando o se sobrerrevoluciona,el diferencial antipatinaje desconecta el mando de la rueda más rápiday separa la cruceta del embrague de mandíbula. La rueda más rápidaestará en rueda libre. Toda la velocidad y el par se enviarán a la ruedade velocidad más baja.

El diferencial antipatinaje es optativo en los cargadores de ruedas, losportaherramientas integrales, los camiones articulados, los tractoresde ruedas, los compactadores de suelos, los compactadores derellenos y las retroexcavadoras cargadoras, y reemplaza el diferencialestándar. Su diseño le permite instalarse en la misma caja.

Fig. 1.2.22 Diferencial antipatinaje

Fig. 1.2.24 Engranaje lateral y embrague de mandíbula

La cruceta tiene dientes que se acoplan al embrague de mandíbula,estriado al engranaje lateral. Éste se halla estriado al eje. Durante laconexión y la desconexión, el embrague de mandíbula se muevelateralmente y se desliza en las estrías de los engranajes laterales.

En la figura 1.2.24, la pieza inferior izquierda es un retenedor delresorte de la misma. El resorte empuja el embrague de mandíbula y lacruceta uno contra la otra. Al mismo tiempo, el resorte empuja losengranajes laterales contra la caja del diferencial.

Los resortes mantienen los embragues de mandíbula y la crucetaconectados, a menos que una rueda vaya más rápido que la velocidadde impulso.

Unidad 1 1-2-18 Tren de Fuerza IILección 2

Fig. 1.2.25 Cruceta y excéntrica central

La cruceta del diferencial antipatinaje no es un pasador que sostengalos cuatro engranajes de piñón del diferencial. En la figura 1.2.25 lacruceta es la pieza exterior. Los cuatro cilindros que están en ángulosrectos uno a otro se ajustan en el mismo lugar en que lo hace lacruceta tradicional en la caja del diferencial. La cruceta gira con lacaja del diferencial. Los dientes cuadrados de la cruceta se conectancon los dientes externos de los embragues de mandíbula.

La excéntrica central se sostiene dentro de la cruceta mediante unanillo de resorte. La excéntrica central tiene dientes cuadrados, que seconectan con los dientes interiores de los embragues de mandíbula.

La cuña de la cruceta es el diente largo mostrado en la parte superior.

La excéntrica central tiene una muesca para la cuña de la cruceta.Cuando la cruceta cambia de sentido (a causa de que la máquina lohace), diferentes lados de esta muesca sienten la fuerza de la cuña dela cruceta.

Cuando una rueda va más rápido que la velocidad de impulso, sedesconecta el embrague de mandíbula si la rueda y la cruceta giran enel mismo sentido.

Unidad 1 1-2-19 Tren de Fuerza IILección 2

Fig. 1.2.26 Anillo retenedor y excéntrica central

El anillo retenedor mantiene desconectado el embrague de mandíbula,para que no vuelva a conectarse con la cruceta sino hasta que lavelocidad de la rueda desconectada se empareje a la velocidad de lacruceta.

Cuando la cruceta y el embrague de mandíbula se acoplan, los dientesdel anillo retenedor se acoplan con las muescas en la excéntrica central.El anillo retenedor se impulsa con la excéntrica central.

La parte superior del anillo retenedor se ajusta dentro de una ranuraanular entre las dos capas de dientes de los embragues de mandíbula. Lafricción es el único tipo de conexión entre el anillo retenedor y losembragues de mandíbula.

A medida que se desconecta el embrague de mandíbula, la fricciónempuja hacia afuera el anillo retenedor para seguir al embrague demandíbula. Cuando sucede esto, los dientes del anillo retenedor sedesconectan de las ranuras de la excéntrica central. La fricción entre elanillo retenedor y la ranura del embrague de mandíbula se muevealrededor del anillo retenedor hasta que la cuña de la cruceta hagacontacto con la muesca del anillo retenedor.

La cuña de la cruceta sujeta el anillo retenedor en la posición mostradaen la figura 1.2.26. Los dientes del anillo retenedor se ponen en la partesuperior de los dientes de la excéntrica central y giran con la cruceta. Laparte superior del anillo retenedor se desliza en la ranura del embraguede mandíbula.

Cuando el embrague de mandíbula está en sobrevelocidad en sentidoizquierdo, el extremo del anillo retenedor de la derecha de la cuña de lacruceta hace contacto con la cuña de la cruceta y mantiene el anilloretenedor en esta posición.

Un ligero movimiento a la derecha hace que los dientes del anilloretenedor se conecten con la excéntrica central. La excéntrica centralimpulsa el anillo retenedor.

Unidad 1 1-2-20 Tren de Fuerza IILección 2

Fig. 1.2.28 Cruceta, embragues de mandíbula y anillos retenedores

La excéntrica central se halla dentro de la cruceta, y los anillosretenedores están en los embragues de mandíbula.

Cuando las ruedas se desplazan en línea recta con una buena traccióndel terreno, los dientes exteriores de la cruceta se emparejan con losdientes exteriores de los embragues de mandíbula. Los dientes de laexcéntrica central se acoplan con el anillo retenedor y con los dientesinteriores de los embragues de mandíbula.

Unidad 1 1-2-21 Tren de Fuerza IILección 2

En la figura 1.2.27, se muestran los dos componentes de un anilloretenedor.

A la izquierda, el anillo retenedor se puso en la ranura del embraguede mandíbula. Los dientes del anillo retenedor se emparejan con losdientes internos del embrague de mandíbula.

A la derecha, se puso un anillo retenedor extra en la excéntricacentral, para mostrar el anillo retenedor cuando los dientes seemparejan con la excéntrica central.

Fig. 1.2.27 Anillo retenedor

Fig. 1.2.29 Dientes exteriores conectados

Fig. 1.2.30 Desconexión

Cuando los dientes exteriores del embrague de mandíbula se muevenhacia arriba en la ranura, los dientes interiores se desconectan de laexcéntrica central. El perfil de los dientes interiores del embrague demandíbula se diseñan de modo que las fuerzas mediante las cualesaumenta la velocidad del embrague de mandíbula hacen que losdientes interiores del embrague de mandíbula monten dientes en laexcéntrica central. A medida que el embrague de mandíbula se monta,el anillo retenedor se desconecta de las ranuras de la excéntricacentral.

En la figura 1.2.30, se muestran los dientes separados entre laexcéntrica central y el embrague de mandíbula frontal.

Cuando se impulsa la cruceta hacia arriba, los dientes de la cruceta semueven en las ranuras hasta hacer contacto con los dientes exteriores delembrague de mandíbula. La cruceta impulsa el embrague de mandíbulacuando los dientes exteriores están conectados. Los componentespermanecen en esta posición hasta que uno de los embragues demandíbula comienza a ir más rápido que la cruceta.

Cuando uno de los embragues de mandíbula comienza a ir más rápidoque la cruceta, los dientes de los embragues de mandíbula se muevenhacia arriba en la ranura.

Éste es inicio de la desconexión del embrague.

Unidad 1 1-2-22 Tren de Fuerza IILección 2

Fig. 1.2.31 Embrague de mandíbula desconectado

Cuando se desconecta el embrague de mandíbula, se mueve haciaatrás en las estrías del engranaje lateral. El anillo retenedor mantienela distancia entre el embrague de mandíbula y la cruceta.

Cuando la rueda desconectada alcanza la misma velocidad de la ruedaconectada, la resistencia a tierra de la rueda libre ejerce un leve parnegativo en la rueda libre. El embrague de mandíbula desconectadobaja la velocidad en relación con la cruceta.

La fricción entre el embrague de mandíbula y el anillo retenedorarrastra el anillo retenedor hacia atrás hasta una posición en que losdientes del anillo retenedor se conectan con la excéntrica central.

El resorte empuja el embrague de mandíbula y lo mantiene conectadocon la cruceta.

Unidad 1 1-2-23 Tren de Fuerza IILección 2

DIFERENCIAL DE PATINAJE LIMITADO

FRENTE A

DIFERENCIAL ANTIPATINAJE

Fig. 1.2.32 Comparación

El diferencial de patinaje limitado y el diferencial antipatinaje se usancomo reemplazo directo de los diferenciales estándar. En máquinas condos diferenciales, algunas veces sólo se reemplaza uno. No serecomienda tener un diferencial antipatinaje en ambos ejes.

El diferencial de patinaje limitado es efectivo para aumentar el esfuerzode tracción, pero la maniobrabilidad cambia cuando la máquina semueve de condiciones de terreno buenas a deficientes. En condicionesde terreno buenas, los embragues de patinaje limitado patinan cuandogira para permitir la velocidad diferencial de un eje al otro. Encondiciones de terreno deslizante, los embragues de patinaje limitado nopatinan tan fácilmente, de modo que la acción diferencial es limitada.Esto resulta en un radio de giro mayor.

Los diferenciales de patinaje limitado aumentan los costos deproducción. La activación consume el material de fricción, y el arrastreasociado aumenta el consumo de combustible. Aunque la vida útil delneumático aumenta, gracias a la reducción de patinaje del neumático, lavida útil del mando final disminuye, por razón de la distribución nouniforme de par entre los mandos finales en el mismo eje.

El diferencial antipatinaje proporciona un esfuerzo de tracción más altoque uno de patinaje limitado, pero también tiene limitaciones con lamovilidad. En algunos tipos de condiciones de terreno, los diferencialesantipatinaje tienen un radio de giro mayor. Esto se debe a que la ruedainterior gira a velocidad diferente que una rueda interior sin diferencialantipatinaje. La maniobrabilidad es aun peor con dos diferencialesantipatinaje.

Si se usa el diferencial antipatinaje en una aplicación en la que se debenhacer muchos giros, resulta un aumento del desgaste del neumático ydisminuye la vida útil del mando final.

Los costos de operación relacionados con estos diferenciales pueden serpositivos cuando los costos se comparan contra las ventajas enaplicaciones en donde es necesaria la ayuda de tracción.

Unidad 1 1-2-24 Tren de Fuerza IILección 2

La potencia de la transmisión proviene del engranaje de piñón y del eje. El engranaje de piñón hacegirar la corona. La caja del diferencial está conectada a la corona. La cruceta gira con la caja deldiferencial. Los engranajes de piñón del diferencial están en la cruceta. Los engranajes laterales estánestriados a los ejes.

Cuando la máquina se desplaza en línea recta con la misma tracción en cada rueda de mando, losengranajes de piñón del diferencial y los engranajes laterales no giran en relación uno con el otro. Lamisma cantidad de par de cada eje sostiene fijos los engranajes de piñón del diferencial. La potencia sedistribuirá igualmente a los dos ejes. Las ruedas girarán con iguales par y velocidad.

Cuando se ponen diferentes cantidades de carga en las ruedas de mando, diferentes cantidades defuerza se ponen en los lados opuestos del diferencial. Cuando un giro require que una de las ruedas sedesplace más lentamente que la otra, el eje tiene más carga y menos velocidad. Cuando el engranajelateral disminuye su velocidad, los engranajes de piñón del diferencial iran alrededor del engranajelateral que redujo la velocidad y transferirán la velocidad al otro engranaje lateral.

Los diferenciales mantienen el mismo par en cada rueda. El par de ambos ejes será igual al par quetoma girar la rueda con la menor resistencia.

El operador puede activar manualmente la traba del diferencial cuando una de las ruedas estápatinando. Si no se hace esto, se reducirá la cantidad de par en ambas ruedas. La potencia favorece larueda que patina. Se enviará más potencia a la rueda que patina, en forma de velocidad.

Cuando la traba del diferencial está activada, trabará uno de los engranajes laterales a la caja deldiferencial. El engranaje lateral girará a la velocidad de la caja del diferencial. Esto hace que una de lasruedas gire a potencia máxima. Como el engranaje lateral gira a la misma velocidad que la cruceta, losengranajes de piñón del diferencial no girarán en sus ejes. Los engranajes de piñón del diferencialsostendrán el otro engranaje lateral a la velocidad de la caja giratoria. Se transmitirá el par máximo aambas ruedas.

El operador pisa el pedal hasta que se conecte el embrague mandíbula. Cuando se restaura la tracción,el embrague de mandíbula se desconectará automáticamente.

Unidad 1 - 1 - Tren de Fuerza IILección 2 - Hoja 1

CORONACONJUNTO

DE DIFERENCIAL

CORONA FIJA

ENGRANAJEDE PIÑÓN Y EJE

ACCIONADOR DE TRABADEL DIFERENCIAL

CONJUNTODE TRABA

DEL DIFERENCIAL

CONJUNTODE FRENOSMULTIDISCO

ENGRANAJEPLANETARIO

DIFERENCIAL Y CORONALECCIÓN 2 - HOJA 1