tren de fuerza principios y componentes

117
M AQUINARIA PESADA Tren de fuerzas TSU EN MAQUINARIA PESADA ING. Luis Humberto Bolivar Moreno

Upload: luis-humberto-bolivar-moreno

Post on 13-Apr-2017

540 views

Category:

Engineering


5 download

TRANSCRIPT

Page 1: Tren de fuerza principios y componentes

M AQUINARIA PESADA

Tren de fuerzasTSU EN MAQUINARIA PESADA

ING. Luis Humberto Bolivar Moreno

Page 2: Tren de fuerza principios y componentes

Tren de fuerzas

El tren de fuerzas de una maquinara es aquel conjunto de dispositivos encargado de convertir toda la energía en movimiento, ya sea para trasladar a la máquina o a que esta misma desarrolle cierta acción. En otras palabreas es la encargada de transmitir la fuerza al suelo.

Page 3: Tren de fuerza principios y componentes

Funciones del tren de fuerza

• Conectar y desconectar la potencia del motor.• Modificar la velocidad y dirección.• Modificar el par.• Regular la distribución de potencia a las

ruedas de impulsión.• Desplazar al equipo.

Page 4: Tren de fuerza principios y componentes

PODEMOS CLASIFICAR LOS TRENES DE FUERZA EN TRES TIPOS BASICOS:

Page 5: Tren de fuerza principios y componentes

TREN DE FUERZA MECANICO

Page 6: Tren de fuerza principios y componentes
Page 7: Tren de fuerza principios y componentes

Componentes del tren de fuerza mecánico

Page 8: Tren de fuerza principios y componentes

CARGADOR (SCOOPTRAMP)

• Los componentes mostrados son:1. Motor 2. Convertidor de Par3. Eje de Mando de Entrada 4. Caja de Engranajes de Transferencia de Entrada5. Transmisión 6. Caja de Engranajes de Transferencia de Salida7. Eje de Mando Frontal 8. Eje de Mando Trasero9. Diferencial Frontal y Trasero10. Mandos Finales

Page 9: Tren de fuerza principios y componentes

TRACTOR

• Los componentes mostrados son:1. Motor2. Convertidor de Par3. Transmisión4. Caja de Engranajes de Transferencia de Salida5. Eje de Mando Frontal6. Eje de Mando Trasero7. Diferencial Frontal y Trasero8. Mandos Finales

Page 10: Tren de fuerza principios y componentes

CAMION DE OBRAS

Los componentes mostrados son:1. Motor2. Convertidor de Par3. Eje de Mando4. Caja de engranajes de transferencia5. Transmisión6. Diferencial y Mando final

Page 11: Tren de fuerza principios y componentes

Los equipos a los cuales aplica esta distribución de componentes en el tren de fuerza son lossiguientes:

• • Cargadores de Ruedas• Arrastradores de Tronco• Portaherramientas Integral• Tractores Topadores de Ruedas• Compactadores de Suelos• Compactadores de Rellenos • Camiones de Obras y Articulados

Page 12: Tren de fuerza principios y componentes

TRACTOR DE CADENAS

• Los componentes mostrados son:1. Motor 2. Divisor de Par3. Eje de Mando Principal 4. Transmisión5. Caja de Engranajes de Transferencia6. Embragues de Dirección y Freno7. Mando Final

Page 13: Tren de fuerza principios y componentes

Los equipos a los cuales aplica esta distribución de componentes en el tren de fuerza son lossiguientes:

• Tractores de Cadenas• Tiende Tubos• Retroexcavadoras Cargadoras• Cargadores de Cadena• Perfiladoras de Asfalto• Cargadores Forestales• Taladores Apiladores• Asfaltadoras y Arrastradoras de Troncos de Garfio

Page 14: Tren de fuerza principios y componentes

Entre los dispositivos que conforman el tren de fuerza de la maquinaria generalmente se encuentran los:

Motores

Un motor es una máquina capaz de transformar cualquier tipo de energía (eléctrica, de combustibles fósiles,...), en energía mecánica capaz de realizar un trabajo. En los automóviles este efecto es una fuerza que produce el movimiento. Existen diversos tipos, siendo los más comunes:

  * Motores térmicos: cuando el trabajo se obtiene a partir de energía térmica.

  * Motores eléctricos: cuando el trabajo se obtiene a partir de una corriente eléctrica.

Page 15: Tren de fuerza principios y componentes

Motor de scoop st1030 cumming QSL9 ASSY

Page 16: Tren de fuerza principios y componentes
Page 17: Tren de fuerza principios y componentes
Page 18: Tren de fuerza principios y componentes

ACOPLAMIENTO HIDRAULICO

• El Acoplamiento Hidráulico transmite potencia desde el motor a una unidad impulsada, como latransmisión.Existen dos tipos de mecanismos hidráulicos que son utilizados para transmitir potencia: elacoplamiento fluido y el convertidor de par. Ambos utilizan la energía de un fluido enmovimiento para transmitir potencia.

Page 19: Tren de fuerza principios y componentes

Convertidor

Page 20: Tren de fuerza principios y componentes
Page 21: Tren de fuerza principios y componentes

Convertidores de par.

El convertidor de par hace las funciones de embrague entre el motor y la transmisión.

Las ventajas de un convertidor de par sobre un embrague convencional son las siguientes:

  * Absorbe las cargas de choque.  * Evita que el motor se sobrecargue y llegue a calarse, permitiendo el funcionamiento a la vez del sistema hidráulico.  * Proporciona las multiplicaciones de par automáticamente para hacer frente a la carga, sin tener que cambiar de velocidad dentro de unos límites.  * Se elimina la necesidad de embrague.  * La carga de trabajo va tomándose de forma gradual.  * Se precisan menos cambios de velocidad

https://www.youtube.com/watch?v=KcceENdbviUhttps://www.youtube.com/watch?v=MYWUFCxNn1Ihttps://www.youtube.com/watch?v=z5G2zQ_3xTc

Page 22: Tren de fuerza principios y componentes

El funcionamiento del convertidor de par es relativamente sencillo. Consta de dos turbinas enfrentadas, una de las cuales movida por el motor diesel impulsa el aceite que hay en el interior del convertidor contra la otra turbina, haciendo que esta gire y venza la resistencia de la transmisión y de las ruedas o cadenas.

Page 23: Tren de fuerza principios y componentes

Las partes que forman realmente un convertidor de par que funciona como tal, son las siguientes:

1. Impulsor 2. Turbina3. Estator 4. Carcasa giratoria5. Carrier o soporte6. Eje de salida

Page 24: Tren de fuerza principios y componentes

Componentes principales del convertidor

Page 25: Tren de fuerza principios y componentes

Componentes principales del convertidor

• En general, los componentes principales en un convertidor de torque son:1. Impelente o miembro impulsorLa Impelente, es la sección impulsora del Convertidor.Se une al volante mediante estrías y gira a las mismas RPM del motor.La Impelente tiene paletas que dirigen el aceite a la Turbina impulsándola.2. Turbina o miembro impulsadoLa Turbina es la parte impulsada al recibir sobre sus alabes el aceite proveniente de la Impelente. La Impelente gira junto al eje de salida debido a que están unidos por estrías.3. Estator o miembro de reacciónEl Estator es la parte fija del Convertidor. Sus paletas multiplican la fuerza redirigiendo el aceite que llega desde la Turbina hacia la Impelente, siendo esta su función. Este cambio de dirección aumenta el impulso e incrementa la fuerza.4. Eje de salida o miembro de comunicaciónEl Eje de Salida, que está unido a la Turbina, envía la fuerza hacia el eje de entrada de la transmisión.

Page 26: Tren de fuerza principios y componentes

Componentes principales del convertidor

• 5.- Aceite hidráulico

Es el elemento que produce el movimiento de los componentes internos del convertidor, además deamortiguar cualquier vibración del motor antes de que pase a cualquier parte de la transmisión.Se ilustra el concepto básico de un conjunto de convertidor de par de tres elementos, que consta de unaturbina, un estator y una bomba (impulsor).

Page 27: Tren de fuerza principios y componentes

COMPONENTES QUE ESTAN EN COMUNICACIÓN AL INTERIOR DELCONVERTIDOR DE TORQUE Y FUNCION DE ELLOS

• Como es posible apreciar en la Figura N °16( que aparece mas adelante), los componentes que están en comunicación yque giran como una unidad a la velocidad del motor son:• La Caja Rotatoria N °1• El conjunto del Flange N °2• El Cubo N °13• La Impelente N °3• El engranaje de mando para la bomba de aceiteEstos componentes son movidos por el volante del motor y giran a la velocidad del motor.La Turbina N °7 está apernada al Cubo N °10 y este está conectado al Eje de Salida N °11 por medio de estriados al eje. Estos componentes giran como una unidad permitiendo trasmitir la potencia a la transmisión.El Estator N °12 está fijo y se conecta al Conjunto del Transportador N °9 por estriados.

Page 28: Tren de fuerza principios y componentes

COMPONENTES QUE ESTAN EN COMUNICACIÓN AL INTERIOR DEL

CONVERTIDOR DE TORQUE Y FUNCION DE ELLOS

• A su vez, el Conjunto del Transportador N °9 se conecta al Transportador N °6 y este últimoestá apernado a la tapa del Convertidor de Torque (No mostrada). Tanto el Estator comolos transportadores permanecen fijos.

Page 29: Tren de fuerza principios y componentes

Fig. numero 16

Page 30: Tren de fuerza principios y componentes

FLUJO DE ACEITE A TRAVÉS DEL CONVERTIDOR DE TORQUE

• Para comprender el flujo de aceite necesario para el funcionamiento del Convertidor de Torque,se utilizara como referencia la Figura N °16

• El aceite para la operación del Convertidor de Torque, ingresa a través de la lumbrera N °5 y por medio del conducto del trasportador N °6 y del Cubo N °13 es dirigido a la Impelente N °3.Como la Impelente N °3 rota (movida por el volante del motor), actúa como una bomba impulsando aceite hacia la Turbina N °7. El aceite al golpear sobre los alabes de la Turbina permite que esta genere el movimiento angular que es transmitido al Eje de Salida N °11 y de ahí al resto de los componentes del tren de potencia.

Page 31: Tren de fuerza principios y componentes

FLUJO DE ACEITE A TRAVÉS DEL CONVERTIDOR DE TORQUE

• Una vez que el aceite actúa sobre la Turbina N °7, parte de este aceite es redirigido a través delos alabes del Estator N °12 de vuelta a la Impelente N °3. El aceite que es redirigido a la Impelente, se mueve en la misma dirección de rotación de la impelente y se une al aceite queestá entrando al Convertidor de Torque, debido a esto el torque de salida del convertidor es multiplicado.

• Otra cantidad de aceite, abandona el Convertidor de Torque a través de la Lumbrera de salida N °14 que muestra la Figura N °16

Page 32: Tren de fuerza principios y componentes

FLUJO DE ACEITE A TRAVÉS DEL CONVERTIDOR DE TORQUE

• En la Figura de a continuación, se aprecia el paso de aceite desde la Impelente a la Turbina que al golpearla generará el movimiento angular transmitido al eje de salida.También se muestra el sentido de giro de la caja rotatoria del Convertidor que corresponde al mismo sentido de giro del motor del motor

Page 33: Tren de fuerza principios y componentes

FLUJO DE ACEITE A TRAVÉS DEL CONVERTIDOR DE TORQUE

Page 34: Tren de fuerza principios y componentes

FLUJO DE ACEITE A TRAVÉS DEL CONVERTIDOR DE TORQUE

• La Figura de abajo, muestra el paso de aceite redirigido desde el Estator a la Impelente en lamisma dirección de giro de la Impelente. Este aceite se unirá al aceite que está entrando alConvertidor

Page 35: Tren de fuerza principios y componentes
Page 36: Tren de fuerza principios y componentes

TIPOS DE CONVERTIDOR DE TORQUE

• 1. Convertidor de Torque Convencional2. Convertidor de Torque con Embrague Unidireccional3. Convertidor de Torque de Capacidad Variable4. Convertidor de Torque con Embrague de Impelente (Impeler Clutch)5. Convertidor de Torque con Embrague de Traba (Lockup Clutch)6. Divisor de Torque

Page 37: Tren de fuerza principios y componentes

Mantenimiento

• Para mantener el convertidor en buen estado, hay que tener bien en claro que el aceite es fundamental en su funcionamiento, se debe tomar atención en dos precauciones generales:

• 1. Mantener el convertidor con aceite2. Mantener una temperatura de trabajo del aceite

Page 38: Tren de fuerza principios y componentes

Mantenimiento

• Como el aceite choca con los alabes (aspas) de los rodetes y al rozar por las paredes de éstos se produce gran temperatura, con el consiguiente deterioro de las propiedades del aceite y además daño a los sellos del convertidor y de la transmisión.

Page 39: Tren de fuerza principios y componentes

Diagnostico de fallaPruebas de calado del convertidor

• La prueba de calado se realiza cuando se sospecha de un problema en el convertidor de par. Siempre hay que consultar a los manuales de servicio apropiados para los procedimientos de seguridad y pruebas.El calado del convertidor de par ocurre cuando la velocidad del eje de salida es cero. La prueba de calado del convertidor se realiza mientras el motor está funcionado a máxima aceleración. Esta prueba dará un indicación del rendimiento del motor y del tren de mando con base en la velocidad del motor. Una velocidad más baja o más alta que la especificada es indicación de problemas del motor o del tren demando. Una velocidad de calado del convertidor baja es generalmente indicación de un problema de funcionamiento del motor. Una velocidad de calado del convertidor alta es generalmente indicación de un problema del tren de mando.

Page 40: Tren de fuerza principios y componentes

Diagnostico de fallaPrueba de la válvula de alivio del convertidor de par

• Las pruebas de la válvula de alivio del convertidor de par incluyen la prueba de la válvula de alivio de entrada y la prueba de la válvula de alivio de salida.

Page 41: Tren de fuerza principios y componentes

• La válvula de alivio de entradaDe un convertidor de par controla la presión máxima del convertidor. Su principal propósito es evitar daños en los componentes del convertidor cuando el motor se pone en funcionamiento con el aceite frío.

Page 42: Tren de fuerza principios y componentes

Válvula de alivio de salida• Mantiene la presión en el convertidor de par. La presión se

debe mantener en el convertidor de par, a fin de evitar cavitación y asegurar la operación correcta del convertidor.

• Una presión baja podría indicar una fuga en el convertidor, un flujo inadecuado de la bomba o un funcionamiento incorrecto de la válvula de alivio.

• Una presión alta podría indicar un funcionamiento incorrecto de la válvula de alivio o un bloqueo del sistema. Realice esta prueba, a través de la revisión de la presión de la válvula de alivio de salida en el orificio de toma de presión correspondiente

Page 43: Tren de fuerza principios y componentes

Análisis de aceite (APD)

• El Análisis de aceite es un conjunto de procedimientos y mediciones aplicadas al aceite usado en las máquinas y equipos, que facilitan el control tanto del estado del lubricante, como de manera indirectapermiten establecer el estado de los componentes.

Page 44: Tren de fuerza principios y componentes

Análisis de aceite (APD)

• El objetivo primordial y final es suministrar información para adelantarse a tomar acciones y buscar la reducción de los costos de operación y mantenimiento a través de la preservación de las máquinas y la extracción de la mejor vida de los lubricantes.

Page 45: Tren de fuerza principios y componentes

Análisis de aceite (APD)• Los procedimientos de análisis se pueden realizar en un

laboratorio especializado, pero también pueden hacerse en el campo con ayuda de herramientas simples. Es la actividad de monitorear y reportar lo observado en las condiciones del lubricante para alcanzar las metas propuestas de mantenimiento a través de las buenas prácticas de lubricación. Es una herramienta que sirve para documentar los procesos de mantenimiento, siempre y cuando, se tenga un buen entrenamiento y conocimiento de la interpretación delos resultados de laboratorio.

Page 46: Tren de fuerza principios y componentes

Divisor de torque

• El Divisor de par es en su conjunto, es un convertidor de par, pero la diferencia es que el divisor de par tiene un juego de engranajes planetarios, es así que la fuerza del motor se multiplica aun más, esto gracias el principio de la relación de transmisión en los engranajes.

Page 47: Tren de fuerza principios y componentes

Divisor de torque

• El Divisor de Torque, es una clase especial de Convertidor de Torque, pues está formado de unConvertidor de Torque Convencional más un Conjunto de Engranajes planetarios.Ambos componentes (el convertidor de torque y el conjunto de engranajes planetarios), puedenmultiplicar el torque de suministro desde el volante a la transmisión dependiendo de lascondiciones de carga existente.

Page 48: Tren de fuerza principios y componentes

• Este mecanismo va acoplado a la volante, es su defecto va sin activarse en marcha normal, pero al momento en que el equipo entra en trabajo, realizando arrastre, o desprendimiento de rocas, el mecanismo planetario entra en trabajo.

• Esto debido a que mientras mayor sea la carga en la maquina, el porta-engranajes y el eje de salida disminuyen su velocidad. Esto da comienzo al movimiento relativo de los engranajes del juego de engranajes planetarios.

• Cuando mayor sea la carga, mayor será el movimiento de los engranajes, aumentando la fuerza, y así realizar el trabajo.

Page 49: Tren de fuerza principios y componentes

Divisor de torque

Page 50: Tren de fuerza principios y componentes

Divisor de torque

Las partes que componen el conjunto de Engranajes Planetarios son:• 1-.Engranajes Planetarios• 2-.Porta Planetarios• 3-.Anular o Corona (en adelante se usará el término: Corona)• 4-.Engranaje Solar

Page 51: Tren de fuerza principios y componentes

Partes en comunicación del divisor de torque

En la Figura se muestra el Divisor de Torque y las partes que están comunicadas.El Engranaje Solar está unido al volante del motor y el volante del motor a través de la cajarotatoria del convertidor está unido a la Impelente, el Porta Planetario está unido al Eje deSalida y la Corona está unida a la Turbina.

Luis Humberto Bolivar Moreno
Page 52: Tren de fuerza principios y componentes

CONDICIONES DE CARGA PARA EL FUNCIONAMIENTO DEL DIVISOR DETORQUE

• BAJA CARGACuando el equipo está sometido a una condición de baja carga, el Porta Planetario tiene poca resistencia a la rotación por lo que el Engranaje Solar, el Porta Planetario los Planetarios y la Corona giran a la misma velocidad.

• El Torque proveniente del Convertidor y del Conjunto de Engranajes Planetarios se transmite al Porta Planetario y a través de éste al Eje de Salida.No existe multiplicación de Torque en el conjunto de Engranajes Planetarios si todos giran a lamisma velocidad.

Page 53: Tren de fuerza principios y componentes

• ALTA CARGA

Cuando existe una condición de carga, el Porta Planetarios tiene resistencia a la rotación, esto hace que los Engranajes Planetarios giren en su propio eje y que la Corona trate de girar en sentido contrario al del Engranaje Solar. Como la Corona está unida a la Turbina, se produce una reducción en la velocidad de la Corona y por ende en la Turbina lo que genera un aumento en el Torque de salida del Convertidor, el que es transmitido a través de la Corona y el Porta Planetario al Eje de Salida.Con la disminución de velocidad de la Corona, el Torque del motor también se multiplica. Este Torque es transmitido al Eje de Salida a través del Engranaje Solar, los Engranajes Planetarios y el Porta Planetario.En condiciones muy altas de carga, el Eje de Salida se puede detener debido a la alta resistencia a la rotación, por lo que los Engranajes Planetarios solo rotan en su eje y no se trasladan a través de la corona, haciendo que la turbina gire en sentido contrario a lo normal.A esto se le llama condición de calado del convertidor.

Page 54: Tren de fuerza principios y componentes

CAJA DE TRANSFERENCIA

Page 55: Tren de fuerza principios y componentes
Page 56: Tren de fuerza principios y componentes

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

• Las maquinaria pesada, poseen una o más cajas de engranajes de transferencia queconectan varias unidades de potencia, cambian la dirección y la velocidad del flujo de potenciao bien cambian el eje del flujo de potencia.Otra razón para la existencia de las cajas de engranajes de transferencia es que puedenimpulsar bombas auxiliares, eliminando la necesidad de instalar mandos de bombas extra.

Page 57: Tren de fuerza principios y componentes

Principio de funcionamiento

La figura, muestra dos aplicaciones de cajas de engranajes de transferencia, tanto para un tractor de cadenas como para un cargador frontal. En este último caso existen dos cajas de engranajes tanto para la entrada de potencia a la Transmisión (caja de engranajes de transferencia de entrada) como para la salida, post Transmisión, (caja de engranaje de transferencia de salida), encargada de suministrar potencia a ambos diferenciales (Frontal yTrasero).

Page 58: Tren de fuerza principios y componentes

CARACTERÍSTICAS Y VENTAJAS

• Permiten una reducción de velocidad y aumento del torque, lo que genera más fuerza para mover la máquina.

Page 59: Tren de fuerza principios y componentes

CAJA DE ENGRANAJES DE TRANSFERENCIA DE ENTRADA DE LA TRANSMISIÓN

• Se utiliza cuando la transmisión no está en línea directa con el motor y convertidor de la máquina.

Page 60: Tren de fuerza principios y componentes

CAJA DE ENGRANAJES DE TRANSFERENCIA DE SALIDA DE LA TRANSMISIÓN

Page 61: Tren de fuerza principios y componentes

CAJA DE ENGRANAJES DE TRANSFERENCIA DE SALIDA DE LA TRANSMISIÓN

• La figura muestra la caja de engranajes de transferencia de salida para un cargadorfrontal la que es utilizada pues los ejes de la máquina no están en línea directa con latransmisión.También es necesaria, para reducir la velocidad del flujo de potencia y aumentar el par a losejes frontal y trasero.

Page 62: Tren de fuerza principios y componentes

Diferenciales y ejes

Page 63: Tren de fuerza principios y componentes
Page 64: Tren de fuerza principios y componentes
Page 65: Tren de fuerza principios y componentes

¿Qué es un Diferencial?

• El diferencial es un mecanismo utilizado para permitir que las ruedas motrices puedan girar con diferente velocidad en el momento en que el vehículo esta transitando una curva (imprescindible para que el mismoavance sin arrastrar las ruedas).

Page 66: Tren de fuerza principios y componentes

Los diferenciales son los conjuntos que van colocados en el centro del eje que soporta las ruedas. Tienen dos misiones fundamentales: primero cambiar el flujo de potencia que viene de la transmisión en ángulo recto para accionar las ruedas, y segundo hacer que las ruedas giren a distinta velocidad cuando la máquina efectúa un giro. Para cambiar la dirección del flujo de fuerza no es necesario en realidad un diferencial, sino que es suficiente con un eje cónico y un engranaje, de hecho hay algunas máquinas que llevan un eje de este tipo porque el radio de giro es lo suficientemente amplio como para no necesitar el efecto diferencial. Sin embargo la mayoría de las máquinas si lo usan, para evitar el desgaste excesivo de los neumáticos y proporcionar mayor maniobrabilidad en los giros

Page 67: Tren de fuerza principios y componentes
Page 68: Tren de fuerza principios y componentes

Diferencial • La unidad diferencial comprende también la

transmisión final, compuesta por una corona y unpiñón. En el caso de los vehículos con traccióntrasera, el diferencial se ubica en el tren trasero, porlo tanto para transmitir el movimiento desde la cajade cambios (cuando ésta se ubica en la partedelantera o central del vehículo) hasta la partetrasera, se utiliza un árbol articulado denominadocardan. Para que éste se ubique lo más bajo posible,en la reducción final del diferencial se utilizanengranajes hipoidales.

Page 69: Tren de fuerza principios y componentes

• De esta manera no sólo se aumenta el espacio dentro del habitáculo y consecuentemente el confort interior, sino que también se logra bajar el centro de gravedad del vehículo, mejorando la estabilidad del mismo.

• Es entonces el dispositivo que divide el torque del motor en dos sentidos, permitiendo a cada uno de ellos girar a una velocidad diferente cuando es necesario. Dado que el diferencial esta diseñado para'diferenciar' -valga la redundancia- el torque o fuerza del motor, generalmente lo hace hacia la rueda quetenga menos tracción en ese momento.

Page 70: Tren de fuerza principios y componentes

El diferencial reparte el esfuerzo de giro de la transmisión entre los semiejes de cada rueda, actuando como un mecanismo de balanza; es decir, haciendo repercutir sobre una de las dos ruedas el par, o bien las vueltas o ángulos de giro quepierda la otra.

Luis Humberto Bolivar Moreno
Page 71: Tren de fuerza principios y componentes

GRUPO DE EJE

• Las funciones del grupo del eje son:• Contener al conjunto de los frenos de servicio y de parqueo• Entregar equilibrio de potencia a las ruedas durante los giros• Realizar la última reducción de velocidad en los mandos finales, multiplicando el torque entregado a las ruedas.La siguiente figura, muestra los grupos o conjuntos que se encuentran en el grupo del eje de uncargador frontal.

Page 72: Tren de fuerza principios y componentes
Page 73: Tren de fuerza principios y componentes

GRUPO DEL DIFERENCIAL• El piñón de ataque recibe potencia desde el eje de entrada y se

conecta con la corona a 90°.La corona a su vez, está conectada a la caja del diferencial la cual contiene a la cruceta,engranajes satélites y engranajes laterales o de salida que transmiten movimiento a los ejes,mandos finales y ruedas.

Elementos del diferencial.

Page 74: Tren de fuerza principios y componentes

CONJUNTO DE LA CORONA

• El conjunto de la Corona consta del piñón de ataque o de entrada y de la corona.El piñón de ataque hace girar a la corona, la corona debido a su diámetro gira a menorvelocidad que el piñón de ataque.El piñón de ataque se apoya en cojinetes cónicos ubicados en la caja del piñón.La corona está apernada a la caja del diferencial y la hace girar para la transmisión de potencia.

Page 75: Tren de fuerza principios y componentes
Page 76: Tren de fuerza principios y componentes

JUEGO DEL DIFERENCIAL

• El Juego del Diferencial, entrega potencia equilibrada a los mandos finales paratransferirla a las ruedas.Los componentes son:• Caja del diferencial• Engranajes satélites• Engranajes laterales• Cruceta

Page 77: Tren de fuerza principios y componentes
Page 78: Tren de fuerza principios y componentes

ENGRANAJES SATELITES

• Los Engranajes Satélites, están montados en el eje de la cruceta y transmiten potencia desde la caja del diferencial a los engranajes laterales y desde estos a los ejes laterales o PallieresLos Engranajes Satélites permanecen inmóviles mientras la máquina se mueva en línea recta.Los Engranajes Satélites rotan en el eje de la cruceta y se traslada a través de los engranajes laterales cuando se produce un giro o cuando patinan las ruedas.Cuando la máquina efectúa un giro Engranajes Satélites dan vueltas en torno a los engranajes laterales para que las ruedas puedan girar a distinta velocidad.

Page 79: Tren de fuerza principios y componentes
Page 80: Tren de fuerza principios y componentes

CRUCETA• La cruceta es impulsada por la caja del diferencial y

sirve de montaje a los piñones diferenciales

Page 81: Tren de fuerza principios y componentes

GRUPO DEL EJE

• El grupo del eje está compuesto por la caja del eje, los semiejes o pallieres y los cojinetesLos semiejes transmiten potencia a los mandos finalesLa caja y cojinetes son los que soportan el peso de la máquina

Page 82: Tren de fuerza principios y componentes

ComponentesCarcasa: fabricada en fundición, su función es actuar de soporte del resto de piezas. Va acoplada a lacorona.Planetarios: son piñones de dentado recto y forma cónica. Van acoplados a los palieres por medio de su eje estriado. Suelen disponer de unas arandelas de material antifricción, que además sirven de ajuste.Satélites: van engranados con los planetarios. Puede haber 2 o 4 piñones y actúan como cuñas empujando a los planetarios cuando se circula en línea recta y transmitiendo el movimiento al tomar una curva de un planetario al otro.Rodamientos: los más empleados son los troncos cónicos, que son capaces de soportar cargas axiales y radiales. Necesitan en el montaje de un ajuste de precarga.

Page 83: Tren de fuerza principios y componentes
Page 84: Tren de fuerza principios y componentes

• Diferencial (propiamente tal): es el encargado de diferenciar la velocidad de giro de las ruedasmotrices.Par reductor: es el mecanismo encargado de multiplicar el torque para sacar al vehículo delreposo.-Dentro de los tipos de pares reductores encontramos: Par cónico: a su vez se divide en

Page 85: Tren de fuerza principios y componentes

Mecanismo helicoidal

Page 86: Tren de fuerza principios y componentes

Mecanismo hipoidal

Page 87: Tren de fuerza principios y componentes

Inspección• Es de vital importancia la inspección total y

cuidadosa de todos los componentes de la unidad, antes de su reensamble. Esta inspección descubrirá las piezas con desgaste excesivo que deberán ser sustituidas. Lasustitución correcta evitará fallas con costos elevados.

Page 88: Tren de fuerza principios y componentes

Inspección de los rodamientos

• Inspeccionar todos los rodamientos de rodillo o cónicos (pistas y conos) inclusive aquellos que no fueronremovidos de su lugar original, sustituirlos si estos presentaron cualquier defecto. Evitar el uso depunzones y martillos que pueden dañar también los asientos en donde estos rodamientos estabanmontados. Sacar los rodamientos que serán sustituidos con un dispositivo adecuado (un extractor o prensa). Evite el uso de punzones y martillos que pueden dañar también los asientos en donde estos rodamientos estaban montados.

Page 89: Tren de fuerza principios y componentes

Inspección corona-piñón hipoidal

• Inspeccionar el juego corona-piñón observando si se ha gastado o dañado los escalones de presiones, ralladuras, o astillado. Revisar también los asientos de los conos de los rodamientos y las estrías del piñón.

Page 90: Tren de fuerza principios y componentes

Inspección de la carcaza

• Inspeccionar los componentes del sistema diferencial y sustituya las piezas que presenten depresiones,escalones, ovalación excesiva en agujeros y semi-agujeros o desgaste acentuado. Revisar también lasáreas de trabajo.A. Asientos para arandelas de ajuste o empuje, semi-agujeros para montar los brazos de lascrucetas en ambas mitades de la carcaza de satélites.B. Superficie de apoyo de las arandelas de empuje de satélite y planetarios.C. Diámetros de los brazos de la cruceta.D. Dientes y estrías de los planetarios.E. Dientes y agujeros de los satélites.

Page 91: Tren de fuerza principios y componentes

Inspección del sistema planetario•

A. Inspeccionar los diámetros y dientes de los engranes planetarios, solar, rectos de la corona en lo referente a desgaste o daños. Aquellos que presenten escalones, depresiones, ralladuraso astillado, deberán ser sustituidos.

• B. Inspeccionar las caras de apoyo de las arandelas de empuje de los planetarios. Si cualquiera de ellos presenta desgaste excesivo o tallones, se deben sustituir todas.C. Inspeccionar los rodamientos (rodillos) y los espesores.D. Revisar los diámetros de los ejes para planetarios en caja porta planetarios. Revisar que los agujeros estén libres de rebabas ambos extremos.E. Inspeccionar los diámetros de los ejes para planetario. Si alguno de ellos presenta ralladuras,desgaste, depresiones, etc. sustituirlos todos.F. Revisar el selector de velocidades y la sincronización de dientes para baja velocidad (placa dentada y engrane solar) sustituir las piezas que presenten desgaste excesivo, marcas o estrías.

Page 92: Tren de fuerza principios y componentes

Inspección de los paliers

• Verificar si hay melladuras y desgaste excesivo en las estrías y ovalamientos en agujeros de la brida.Inspección de la carcaza. Busque si existen grietas en cualquier superficie o rebabas sobre las partesmaquinadas.Inspección del yugoSustituya el yugo en el caso de que presente desgaste excesivo en el área del retén.Inspección de la fundaRevise si hay señales de escalones, espárragos sueltos, rebabas o estriadas en las superficies maquinadas.

Page 93: Tren de fuerza principios y componentes

Inspección del conjunto caja de los Satélites

• Inspeccionar los componentes del sistema diferencial ysubstituya las piezas que presentan depresiones, grietas,trincas, excentricidad excesiva en agujeros y semiagujeros o desgaste acentuado en las superficies detrabajo.A- Superficies internas en ambas mitades de la caja delos satélites;B- Superficie de apoyo de las arandelas de empuje delos satélites y planetarios;C– Brazos de la cruceta;D- Dientes y estrías de los planetarios;E- Dientes y orificios de los satélites.

Page 94: Tren de fuerza principios y componentes

• Inspección del Semi-EjeVerificar si hay grietas y desgaste excesivo en las estrías o dientes y también si hay ovalación en losorificios de la brida.Inspección de la Caja del DiferencialObservar la existencia de fracturas en cualquier superficie o rebabas en las partes mecanizadas.Las piezas, después del lavado, secado y inspección, deberán ser montadas inmediatamente orecubiertas con una fina capa de aceite, a fin de evitar óxido. Las piezas que se necesiten almacenaro empacar, deben ser cubiertas con una buena capa de aceite o cualquier otro antioxidante, yguardadas en caja cerrada o similar, protegiéndolas de polvo, humedad y oxidación (exceptocomponentes ya protegidos con pintura, galvanizados, etc.).

Page 95: Tren de fuerza principios y componentes

Mandos Finales

Los mandos finales son aquellos dispositivos que se encargan de canalizar la potencia del motor para poder dar movimiento a cualquier elemento del la maquinaria

Page 96: Tren de fuerza principios y componentes

Mando Final

• FuncionesTransmitir potencia.

•Aumentar el torque.

•Disminuir las RPM.

•Reducir la carga en los componentes previos.

Page 97: Tren de fuerza principios y componentes
Page 98: Tren de fuerza principios y componentes

• GRUPO PLANETARIO-MANDO FINALEl grupo planetario, Figura N °84 proporciona la última reducción de velocidad y aumento detorque en la rueda.Puede ser de reducción simple o dobleConsiste de:Corona Porta planetarioEngranajes planetarios Engranaje Solar

Page 99: Tren de fuerza principios y componentes
Page 100: Tren de fuerza principios y componentes
Page 101: Tren de fuerza principios y componentes

MANDO FINAL DE EJES PARALELOS (SR)

Page 102: Tren de fuerza principios y componentes

CARACTERISTICAS DE LOS MANDOS FINALES DE EJES PARALELOS:

• El eje de salida está a diferente altura que el eje de entrada.

• Ocupan un mayor espacio.• Puede ser de simple, doble o triple reducción.• El eje de salida gira en sentido contrario al eje de

entrada (simple red).• Solo existe un punto de contacto.

Page 103: Tren de fuerza principios y componentes

MANDO FINAL DE EJES COLINEALES (DR)

• Tiene dos juegos de engranajes planetarios, tiene dos coronas que están fijas a la funda, los planetariosestán unidos para exista una reducción o multiplicación.

Page 104: Tren de fuerza principios y componentes

CARACTERISTICAS DE LOS MANDOS FINALES DE EJES COLINEALES

• El eje de salida es colineal al eje de entrada• Ocupan menor espacio• El eje de salida gira en el mismo sentido que el eje de

entrada• La carga se reparte entre 3 ó 4 puntos de contacto.• Pueden ser de simple o doble reducción.

Page 105: Tren de fuerza principios y componentes

Mantenimiento

• Revisar el nivel de aceite cada 250h. Cambiar el aceite cada 2000h. Verificación y/o cambio de rodamientos, bujes, ejes de planetarios, arandelas deempujes. Cambio de sellos, o’rings, duocone. Precargar los rodamientos cónicos.

Page 106: Tren de fuerza principios y componentes

Los mandos finales aplican una fuerza impulsora a las ruedas o las cadenas. Los mandos finales de un cargador de ruedas y los mandos finales de un tractor de cadenas son diferentes pero desempeñan la misma función. Reducen la velocidad de rotación y aumentan el par. De hecho aquí es donde se produce el mayor aumento de par, en los engranajes. Los componentes que van por delante de los mandos finales son más pequeños y ligeros porque transfieren un par inferior a los componentes que van después delmando final. En las máquinas Cat se utilizan cuatro tipos de mando final.

– Engranaje principal de reducción única– Engranaje principal de doble reducción– Planetarios de reducción única– Planetario de doble reducción

Page 107: Tren de fuerza principios y componentes

TREN DE FUERZA DE UN CARGADOR FRONTAL

MOTOR DE

DIESEL

CONVERTIDR DE

TORQUE

ENGRANAJE DE

TRANSFERENCIA

FRENO DE

MANO

EJE DE MANDODELANTER

O

MANDO FINAL

TRASERO

MANDO FRONTALDELANTE

RO

TRANSMISION

EJE DE MANDO

TRASERO

Page 108: Tren de fuerza principios y componentes

   CARGADOR DE RUEDASLos componentes mostrados son:1. Motor2. Convertidor de Par3. Eje de Mando de Entrada4. Caja de Engranajes de Transferencia de

Entrada5. Transmisión6. Caja de Engranajes de Transferencia de

Salida7. Eje de Mando Frontal8. Eje de Mando Trasero9. Diferencial Frontal y Trasero10.Mandos Finales

Page 109: Tren de fuerza principios y componentes

TRACTOR SOBRE RUEDAS

Los componentes mostrados son:1. Motor2. Convertidor de Par3. Transmisión4. Caja de Engranajes de

Transferencia de Salida5. Eje de Mando Frontal6. Eje de Mando Trasero7. Diferencial Frontal y Trasero8. Mandos Finales

Page 110: Tren de fuerza principios y componentes

CAMIÓN DE OBRASLos componentes mostrados son:1. Motor 2. Convertidor de Par3. Eje de Mando4. Caja de engranajes de transferencia5. Transmisión6. Diferencial y Mando final

Page 111: Tren de fuerza principios y componentes
Page 112: Tren de fuerza principios y componentes
Page 113: Tren de fuerza principios y componentes
Page 114: Tren de fuerza principios y componentes
Page 115: Tren de fuerza principios y componentes
Page 116: Tren de fuerza principios y componentes
Page 117: Tren de fuerza principios y componentes

Bibliografia.• http://docplayer.es/66580-El-convertidor-par-su-principal-finalidad-es.html• http://es.slideshare.net/jcarrey/291-1-cambio-automatico-09gpdf• http://slideplayer.es/slide/1811941/• http://

cajadecambiosautomatica.blogspot.mx/2011/12/caja-automaticafuncionamientopartestipo.html• http://es.slideshare.net/vicksilva1/4-ic4a-tren-de-fuerzas-equipo-3-silva-zazueta-victoria