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    MANUAL DEL ESTUDIANTEINSTRUCCIN TCNICA

    CURSO: Trenes de Potencia IIITEMA: Sistemas Especiales

    DESARROLLO TECNICO

    MARZO 2008

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III 1 Material del EstudianteFSAA - DTSE0023- 2004C

    FERREYROS S.A.A. Desarrollo TcnicoMGR/ERI/CGV J ul04 Intro

    INDICE

    Pgina

    INDICE 1DESCRIPCION DEL CURSO..................................................................... 2 Resumen................................................................................................................ 2 Programa del Curso.............................................................................................. 2 Objetivo General.................................................................................................... 3 Requisitos.............................................................................................................. 3MATERIAL NECESARIO........................................................................... 3

    Literatura................................................................................................................ 3Literatura de Referencia........................................................................................ 3Herramientas y Equipo.......................................................................................... 3

    AGENDA DEL CURSO............................................................................... 4MODULO 1: DIRECCIN DIFERENCIAL.................................................. 5 Leccin 1.1: Funcionamiento............................................................................... 6 Leccin 1.2: Vlvula Contrabalance y Motor de Giro......................................... 10MODULO 2: EMBRAGUES DE DIRECCIN Y FRENOS......................... 13 Leccin 2.1: Embragues y Frenos....................................................................... 14 Leccin 2.2: Sistema Hidrulico del tren de Fuerza Mecnico...................... 18 Leccin 2.3: Sistema de Direccin y Frenos Electrnico............................... 21 Leccin 2.4: Calibracin y Comparacin............................................................ 27MODULO 3: SUSPENSIONES................................................................... 29 Leccin 3.1: Funcin............................................................................................. 30 Leccin 3.2: Componentes................................................................................... 31 Leccin 3.3: Suspensin Hidroneumtica........................................................... 33MODULO 4: SISTEMA DE FRENOS EN CAMIONES............................... 35 Leccin 4.1: Sistema de Frenos........................................................................... 37 Leccin 4.2: Paquetes de Frenos......................................................................... 38 Leccin 4.3: Sistema de carga de Aire................................................................. 41 Leccin 4.4: Sistema de Freno de Servic io......................................................... 53

    Leccin 4.5: Sistema de Freno de Parque........................................................... 55 Leccin 4.6: Sistema Hidrulico de Frenos......................................................... 57 Leccin 4.7: Sistema de Refrigeracin de Frenos.............................................. 63 Leccin 4.8: Evaluacin del Sistema................................................................... 67MODULO 5: APLICACIONES ESPECIALES DE FRENOS...................... 68 Leccin 5.1: Control Automtico del Retardador............................................... 69 Leccin 5.2: Control de Traccin......................................................................... 71ANEXOS..................................................................................................... 74 Anexo 1: Comportamiento de los Engranajes Planetarios

    Anexo 2: Ci lindros de Suspensin y Componentes de Tractor D10RAnexo 3: Hoja de trabajo en Clase y Campo N 6.5Anexo 4: Sistema Electrnico de Control

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III 2 Material del EstudianteFSAA - DTSE0023- 2004C

    FERREYROS S.A.A. Desarrollo TcnicoMGR/ERI/CGV J ul04 Intro

    DESCRIPCION DEL CURSO

    CURSO: TRENES DE POTENCIA III

    Tiempo de duracin: 5 das (40 horas)

    Numero de Participantes: 8 Estudiantes

    DIRIGIDO AEste curso ha sido diseado para mecnicos que trabajan con maquinariaCaterpillar.

    RESUMEN Este curso completa lo tratado en los cursos previos de Trenes de Potencia.Se hace la introduccin a los sistemas de direccin, freno y aplicacionesespeciales.

    El 80% del curso ser realizado en aula, y el resto en talleres. La clase enaula abarcar la descripcin de todos los sistemas. En los talleres serealizarn pruebas en lo referente a sistemas de frenos.

    PROGRAMA DELCURSO

    MODULO 1: DIRECCIN DIFERENCIALLeccin 1.1: FuncionamientoLeccin 1.2: Vlvula Contrabalance y Motor de Giro

    MODULO 2: EMBRAGUES DE DIRECCIN Y FRENOSLeccin 2.1: Embragues y FrenosLeccin 2.2: Sistema Hidrulico del Tren de Fuerza - MecnicoLeccin 2.3: Sistema de Direccin y Frenos ElectrnicoLeccin 2.4: Calibracin y Comparacin

    MODULO 3: SUSPENSIONESLeccin 3.1: FuncinLeccin 3.2: ComponentesLeccin 3.3: Suspensin Hidroneumtica

    MODULO 4: SISTEMA DE FRENOS EN CAMIONESLeccin 4.1: Sistema de FrenosLeccin 4.2: Paquetes de FrenosLeccin 4.3: Sistema de Carga de AireLeccin 4.4: Sistema de freno de ServicioLeccin 4.5: Sistema de Freno de ParqueoLeccin 4.6: Sistema Hidrulico de FrenosLeccin 4.7: Sistema de Refrigeracin de FrenosLeccin 4.8: Evaluacin del Sistema

    MODULO 5: APLIACIONES ESPECIALES DE FRENOSLeccin 5.1: Control Automtico del RetardadorLeccin 5.2: Control de Traccin

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III 3 Material del EstudianteFSAA - DTSE0023- 2004C

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    ENCUESTA

    OBJETIVOSGENERALES Al trmino de este curso, los estudiantes estarn en capacidad de realizar los

    siguientes procesos:

    Explicar los principios de operacin de los distintos tipos de direccin,suspensiones, y frenos.

    Reconocer componentes de estos sistemas.

    REQUISITOSHaber recibido y aprobado el curso de Transmisiones II

    MATERIAL NECESARIOLITERATURA

    Manual del estudiante

    LITERATURA DE REFERENCIA

    TSRV9104 Fundamentos de Transmisin de Potencia

    HERRAMIENTAS Y EQUIPOS

    Indicados en la Hoja de Laboratorios

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III 4 Material del EstudianteFSAA - DTSE0023- 2004C

    FERREYROS S.A.A. Desarrollo TcnicoMGR/ERI/CGV J ul04 Intro

    AGENDA DEL CURSO

    Maana Presentacin Inicial, Expectativas Pre-Test Mdulo 1, Direccin Diferencial

    PRIMER DA

    Tarde Mdulo 1, Direccin Diferencial(continuacin)

    Maana Mdulo 1, Direccin Diferencial(continuacin)

    Mdulo 2, Embragues de Direccin yFrenos

    SEGUNDO DA

    Tarde Mdulo 2, Embragues de Direccin yFrenos (continuacin)

    Maana Mdulo 2, Embragues de Direccin yFrenos (continuacin)

    Mdulo 3: Suspensiones Mdulo 4: Sistema de Frenos en

    Camiones

    TERCER DA

    Tarde Mdulo 4, Sistema de Frenos enCamiones (continuacin)

    Maana Mdulo 4, Sistema de Frenos enCamiones (continuacin)

    CUARTO DA

    Tarde Mdulo 5, Aplicaciones Especiales deFrenos

    Maana Mdulo 5, Aplicaciones Especiales deFrenos (continuacin)

    QUINTO DA

    Tarde Mdulo 5, Aplicaciones Especiales deFrenos (continuacin)

    Examen Final Encuesta

    Horario de Clase: de 7:30am a 4:30 pm

    Horarios de Intermedios recomendados: 10:00 am y 3:15 pm Duracin: 15 minutos

    Horario de Almuerzo recomendado: 13:00m Duracin: 45 minu tos

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    CURSO: TREN DE POTENCIA III - 5 - Material del EstudianteFSAA - DTSE0023- 2004C Mdulo 1

    FERREYROS S.A.A. Desarrollo TcnicoMGR J ul04 MOD1

    MDULO 1: DIRECCIN DIFERENCIAL

    Esta leccin discute la Direccin Diferencial. Este tipo de direccin se utilizaen algunos modelos de tractores de cadenas, y en los tractores agrcolasChallenger. Esta leccin identifica los componentes de un sistema de

    direccin diferencial y describe la operacin de un sistema de direccindiferencial.

    OBJETIVOS

    Al trmino de este mdulo, el estudiante estar en capacidad de:

    1. Conocer los componentes de un sistema de direccin diferencial.

    2. Entender la operacin de un sistema de direccin diferencial.

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    CURSO: TREN DE POTENCIA III - 6 - Material del EstudianteFSAA - DTSE0023- 2004C Mdulo 1

    FERREYROS S.A.A. Desarrollo TcnicoMGR J ul04 MOD1

    LECCIN 1.1: FUNCIONAMIENTO

    FUNCIN El propsito de la direccin diferencial es igualar la distribucin de potencia alas ruedas de impulsin. La direccin diferencial divide la potencia entre losdos ejes cuando la mquina va en lnea recta en forma equitativa. Cuando serequiere un giro, un motor de direccin hace que un lado aumente suvelocidad y el otro la disminuya en una cantidad igual. La velocidad de lamquina no cambia

    El diagrama muestra la relacin entre los componentes del sistema dedireccin diferencial. Este sistema contiene la direccin, los sistemasplanetarios de mando y de ecualizacin.

    Hay dos entradas de potencia, una entrada de velocidad y sentido de marcha(desde la transmisin), y una entrada de direccin (desde el motor dedireccin).

    El motor de direccin es parte de un sistema hidrulico de lazo cerrado, y nogira a menos que se estn utilizando los controles de direccin (SteeringControls).

    Todos los engranajes solares estn conectados al eje central. Los tresengranajes solares son conducidos a la misma velocidad. La corona (RingGear) del conjunto planetario de ecualizacin est siempre fija, empernada ala carcasa del freno derecho.

    El eje izquierdo est conectado mediante estras al portador para el conjuntoplanetario de direccin. El eje derecho est conectado mediante estras alportador para el sistema planetario ecualizador.

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    CURSO: TREN DE POTENCIA III - 7 - Material del EstudianteFSAA - DTSE0023- 2004C Mdulo 1

    FERREYROS S.A.A. Desarrollo TcnicoMGR J ul04 MOD1

    AVANCE ENLNEA RECTA

    La entrada de la transmisin viene a travs de un sistema de pin yengranaje cnico (corona). El eje de la corona cnica est conectadomediante estras al portador impulsor. El portador impulsor reparte la potenciaentre la corona y el engranaje solar de mando.

    Esta potencia se transmite a travs de los engranajes planetarios. La potenciaque fluye a travs de la corona impulsora es de baja velocidad y alto torque.La corona impulsora est conectada directamente con el portador de ladireccin, que est conectado con el eje exterior izquierdo.

    La potencia del engranaje solar es de alta velocidad y bajo torque y setransmite a travs del eje central al engranaje solar ecualizador. Los

    engranajes planetarios ecualizadores se mueven alrededor de la corona fija eimpulsan el portador a una velocidad ms baja y con mayor torque que elengranaje solar. El portador ecualizador est conectado con el eje exteriorderecho.

    Las relaciones de engrane estn diseadas de modo que el eje izquierdo y eleje derecho roten a la misma velocidad y torque si no hay otras entradaspresentes, y la mquina viaja en lnea recta.

    Cuando no hay seales de entrada de la direccin, la corona del conjuntoplanetario de la direccin est fija.

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    CURSO: TREN DE POTENCIA III - 8 - Material del EstudianteFSAA - DTSE0023- 2004C Mdulo 1

    FERREYROS S.A.A. Desarrollo TcnicoMGR J ul04 MOD1

    GIRO A LAIZQUIERDA

    El sistema de la direccin diferencial utiliza la potencia de un motor hidrulicopara aumentar la velocidad de una cadena y disminuir igualmente lavelocidad de la otra. La diferencia resultante de velocidad de las cadenashace girar al tractor.La velocidad y sentido del motor de la direccin est determinada por loscontroles de la direccin. Cuando el motor de la direccin es conducidorpidamente, el radio de giro es ms pequeo.Durante un giro, la transmisin suministra la mayor parte de la potencia alsistema. El motor de la direccin gira la corona de la direccin. El motor de ladireccin est conectado a la corona con el conjunto de pin y coronacnicos.Cuando el motor de la direccin causa el giro de la corona contrario alportador, la corona se opone a la velocidad del portador. Esto retarda el eje

    izquierdo. Los engranajes planetarios giran alrededor de la corona a unavelocidad ms alta. Los engranajes planetarios transmiten ms velocidad alengranaje solar, y los engranajes del solar aumentan su velocidad. El ladoderecho aumenta de velocidad.

    GIRO A LADERECHA

    Cuando el motor de la direccin causa que la corona y el portador giren en lamisma direccin, la corona se adiciona a la velocidad del portador. El ejeizquierdo gira ms rpido. La corona y el portador giran juntos y losengranajes planetarios no giran sobre sus propios ejes. Esto causa que elengranaje solar vaya ms lento y el eje derecho se retrasa.

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    CURSO: TREN DE POTENCIA III - 9 - Material del EstudianteFSAA - DTSE0023- 2004C Mdulo 1

    FERREYROS S.A.A. Desarrollo TcnicoMGR J ul04 MOD1

    CONTRAROTACIN

    La Contra Rotacin ocurre cuando se utilizan los controles de la direccin y lamquina est en NEUTRO. El motor de la direccin es la nica entrada. Lapotencia de la corona es transmitida al portador y al engranaje solar.Las condiciones de terreno tienen que ser iguales bajo ambas cadenas. LaContra Rotacin es raramente utilizada en la operacin actual de las

    mquinas, pero permite maniobrabilidad incrementada en espacios limitados,o situaciones no relacionadas con la produccin.

    EJEMPLO Direccin Diferencial de un Challenger

    La figura muestra la relacin entre los componentes reales. Los tresplanetarios y las conexiones de los componentes del conjunto pueden servistos.

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    CURSO: TREN DE POTENCIA III - 10 - Material del EstudianteFSAA - DTSE0023- 2004C Mdulo 1

    FERREYROS S.A.A. Desarrollo TcnicoMGR J ul04 MOD1

    LECCIN 1.2: VLVULA CONTRABALANCE Y MOTOR DEGIRO

    El pin y corona de la transmisin son conducidos por el tren de potenciamecnicos. El pin y corona de la direccin son conducidos por un motor

    hidrulico que es parte de un sistema hidrulico del lazo cerrado.

    La bomba de la direccin es bidireccional y conduce el motor de la direccin.El aceite sale del motor de la direccin y retorna al ingreso de la bomba de ladireccin.

    Una vlvula de contrabalance est situada en el motor. La vlvula decontrabalance tiene vlvulas de alivio y makeup para manejar picos depresin y sobre revoluciones.

    Cuando es movido el gatillo en la cabina, una seal es enviada para cambiarel ngulo del plato oscilante (swash plate) de la bomba. Esto cambia la salidade la bomba, la velocidad y/o sentido de direccin del motor. Para viajar en

    lnea recta, el aceite en las lneas est bloqueado al motor. El aceitebloqueado permite que el motor mantenga fija a la corona.

    OPERACIN ENLNEA RECTA

    Cuando la mquina est viajando en lnea recta, el carrete de control en lavlvula de control de la direccin bloquea el aceite en el circuito de ladireccin. El carrete de la contrabalance permanece centrado y trabahidrulicamente el motor.

    La lnea de mando est transmitiendo fuerza a la corona de la direccin. Lalnea de mando est intentando conducir el motor de la direccin. Las fuerzasexternas crean picos de presin en un lado del lazo entre el motor y la vlvulade Contra Balance (el lado del motor que siente los picos de presin dependede la direccin del recorrido de la mquina)

    Cuando el pico de presin es alto, se abre la vlvula de alivio crossover en ellazo afectado. La porcin de la descarga de la vlvula (rea grande) permiteque el aceite de alta presin abra el poppet o vlvula de disco (rea pequea)en la vlvula de alivio opuesta. La vlvula de alivio crossover transmite algode aceite de alta presin al interior del lado de baja presin del lazo. Estohumedece el punto de la presin.

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    CURSO: TREN DE POTENCIA III - 11 - Material del EstudianteFSAA - DTSE0023- 2004C Mdulo 1

    FERREYROS S.A.A. Desarrollo TcnicoMGR J ul04 MOD1

    GIRO A LADERECHA

    La vlvula de control de la direccin dirige aceite a la vlvula contrabalance.El aceite ingresa a la vlvula contrabalance y llena la cmara derecha en elvstago.

    Al mismo tiempo, el aceite ingresa a un pequeo pasaje a la derecha de laentrada, atraviesa un orificio y llena el compartimiento de la cmara del

    resorte en el extremo derecho del vstago.

    El aceite en la cmara central derecha en el vstago abre la vlvula check,fluye alrededor de la vlvula de alivio crossover derecha e ingresa al puertode entrada del motor. Mientras que el motor comienza a rotar, el aceite deretorno desde el puerto de salida del motor fluye alrededor de la vlvula dealivio crossover izquierda hacia el vstago. El aceite es bloqueadotemporalmente. Esto causa un incremento rpido en la presin de suministro.

    Cuando la presin de suministro alcanza el valor especificado, el vstago semueve hacia la izquierda y descubre los pequeos agujeros perforados enforma cruzada a la derecha de la vlvula check izquierda. Esto permite que elaceite de retorno fluya desde el motor al puerto de retorno en la vlvula de

    control de la direccin.

    Las vlvulas de alivio crossover funcionan cuando la seccin de descarga dela vlvula detecta alta presin. En alta presin, la vlvula de descarga se abrey permite el suministro de aceite a presin para alcanzar la vlvula poppet enel lado de retorno de la vlvula de alivio crossover. Si ocurre un pico depresin, la vlvula de alivio crossover izquierda se abre y permite que lapresin de suministro fluya directamente hacia el lado de retorno del lazo.

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    CURSO: TREN DE POTENCIA III - 12 - Material del EstudianteFSAA - DTSE0023- 2004C Mdulo 1

    FERREYROS S.A.A. Desarrollo TcnicoMGR J ul04 MOD1

    SOBREVELOCIDAD

    Ocasionalmente, una situacin como la de realizar un giro mientras se estoperando en una pendiente hacia abajo, intenta sobre revolucionar el motorde la direccin.La Sobre revolucin, causa cavitacin en el motor y causa una prdida en ladireccin

    La vlvula de Contra Balance evita la sobre revolucin del motor. Cuandoempieza la sobre revolucin, la presin de suministro rpidamente disminuye.La presin al interior de la cmara del resorte en el extremo derecho delvstago tambin disminuye. Cuando la presin en el lado de suministro dellazo cae por debajo de cierta presin, el vstago se mueve a la derecha ybloquea el flujo del aceite de retorno. Esto crea una alta contrapresin en elmotor y limita la velocidad del motor.

    Cuando la contra presin excede el valor especificado, la vlvula de aliviocrossover abre y enva el aceite de retorno directamente al lado de suministrodel motor para evitar la cavitacin.

    Para las condiciones de sobre velocidad severas, la vlvula makeup en lavlvula de control de la direccin se abre y proporciona aceite adicional allado de suministro del lazo.

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III - 13 - Material del EstudianteFSAA - DMTE0023- 2004C Mdulo 2

    FERREYROS S.A.A. Desarrollo TcnicoMGR J ul04 MOD2

    MODULO 2: EMBRAGUES DE DIRECCIN Y FRENOEsta leccin trata de los sistemas de embragues de direccin y frenos. Lossistemas de los embragues de direccin y frenos se utilizan en los equipostiende tubos y en los tractores de cadenas que no cuentan con direccin

    diferencial. Esta leccin identifica los componentes y describe la operacindel sistema de embrague de direccin y frenos.

    OBJETIVOS

    Al trmino de este mdulo, el estudiante estar en capacidad de:

    1. Conocer los componentes del sistema de embragues de direccin yfrenos.

    2. Entender la operacin del sistema de embragues de direccin y frenos.

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III - 14 - Material del EstudianteFSAA - DMTE0023- 2004C Mdulo 2

    FERREYROS S.A.A. Desarrollo TcnicoMGR J ul04 MOD2

    LECCIN 2.1: EMBRAGUES Y FRENOS

    El propsito de la direccin diferencial es igualar la distribucin de potencia alas ruedas de impulsin. La direccin diferencial divide la potenciaequitativamente entre los dos ejes cuando la mquina va en lnea recta.

    Cuando se requiere un giro, un motor de direccin hace que un lado aumentesu velocidad y el otro disminuya en una cantidad igual. La velocidad de lamquina no cambia

    El propsito del embrague de direccin y frenos es permitir que la mquinagire. Hay un grupo de embrague de direccin y frenos a cada lado de lamquina. Cuando se requiere un giro gradual, el embrague de direccin esliberado para permitir una prdida de potencia en ese lado. Cuando serequiere un giro cerrado, el embrague de direccin est completamenteliberado y el freno se aplica parcial o completamente.

    En la figura 2.6.2, el embrague de direccin trabaja con los frenos de banda.Algunos tractores de cadenas pequeos de la serie C tienen dos pedales dedireccin, otros tienen dos palancas de direccin. El movimiento leve de loscontroles causa un giro gradual. El movimiento completo de los controlescausa un giro cerrado. Los embragues son aplicados mediante la accin de

    un resorte y liberados hidrulicamente.

    La potencia fluye desde el eje y la corona cnica hacia el tambor conductordel embrague de direccin. El tambor conductor del embrague de direccintransmite potencia hacia los embragues de direccin. Dependiendo de lacantidad de enganche de los embragues de direccin, una parte o toda lapotencia fluye a travs del tambor de direccin exterior y eje hacia el cubo.Los sprockets de mando de las cadenas estn empernados a los cubos.

    La horquilla y los pistones estn controlados por las vlvulas de control de ladireccin ubicadas detrs del asiento del operador.

    El tambor exterior del embrague de direccin es tambin el tambor de freno.

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III - 15 - Material del EstudianteFSAA - DMTE0023- 2004C Mdulo 2

    FERREYROS S.A.A. Desarrollo TcnicoMGR J ul04 MOD2

    Vlvula de Control de Embrague de Direccin de Pedal

    La vlvula para el lado izquierdo del vehculo se muestra en la figura de arribay est en la posicin HOLD (FIJ A). El cilindro para el embrague est abierto adrenaje y el vstago y el carrete no se han movido.

    Cuando el control del lado derecho es movido, el vstago en la vlvulacambia de posicin. Esto empuja el asiento de vlvula para cerrar la cmara

    de drenaje del resto de la vlvula. El carrete en la otra porcin se mueve paraabrir el pasaje entre el aceite de ingreso y el cilindro para el embrague dellado derecho.

    El aceite desde la bomba ingresa al mismo lugar para ambas vlvulas depedal. En el lado derecho, el vstago bloquea el flujo del aceite. El aceite nofluye para dar suministro a la otra porcin de la vlvula del lado izquierdo.Esto se hace solamente para liberar un embrague de direccin a la vez.

    En la vlvula del lado izquierdo, los pasajes dirigen el aceite desde la bombahacia la otra porcin de la vlvula del lado derecho. En la vlvula del ladoderecho, el pasaje de drenaje est cerrado y el aceite de suministro estfluyendo hacia la vlvula. Este aceite se dirige al cilindro para el embrague del

    lado derecho ya que el carrete se ha movido

    Cada vlvula de control de direccin es tambin una vlvula de reduccin depresin. Mientras que la presin se incrementa en el cilindro, la presin y elresorte izquierdo mueve el carrete a la derecha contra el resorte interior. Estaaccin proporciona una seal de retroalimentacin al operador.

    El aceite de la bomba ingresa al mismo lugar para ambas vlvulas de pedal.Este sistema no tiene pasajes de suministro a las crossover para evitar queambos embragues sean liberados al mismo tiempo.

    En la vlvula del lado izquierdo, el cilindro est abierto a drenaje. En lavlvula del lado derecho, el pasaje de drenaje est cerrado y el aceite desuministro fluye hacia la vlvula. Este aceite es dirigido al cilindro para elembrague del lado derecho debido a que el carrete se ha movido.

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III - 16 - Material del EstudianteFSAA - DMTE0023- 2004C Mdulo 2

    FERREYROS S.A.A. Desarrollo TcnicoMGR J ul04 MOD2

    Embrague de Direccin y Freno

    Cuando la vlvula de pedal dirige el aceite hacia el cilindro delembrague de la direccin, ste mueve la horquilla (yoke) y el conjunto delplato de presin hacia la izquierda. Esto alivia algo de la presin que actajuntando los platos y discos.

    La liberacin del embrague desconecta la cadena del tren de potencia

    La horquilla pivota sobre la rtula.

    Cuando el pedal es presionado ms all de la posicin de liberacin delembrague, la banda de freno aplicada mecnicamente entra en contacto conel tambor externo del embrague de la direccin y permite un giro cerrado. Lacantidad de fuerza sobre el pedal, controla la cantidad de enganche del freno.

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III - 17 - Material del EstudianteFSAA - DMTE0023- 2004C Mdulo 2

    FERREYROS S.A.A. Desarrollo TcnicoMGR J ul04 MOD2

    Embrague de Direccin y Freno

    Los tractores de cadenas actuales tienen dos conjuntos de embragues multi-disco. Uno es el embrague de la direccin y el otro de frenos. Algunasmquinas tienen dos palancas de direccin para controlar el sistema deembrague de direccin y frenos. Los tractores de cadenas ms modernos soncontrolados mediante palancas de direccin tipo FTC (Finger Tip Control).Este sistema es electro-hidrulico.

    Un movimiento leve de los controles causa un giro gradual. En un girogradual, los embragues de direccin son liberados. Los embragues dedireccin son aplicados hidrulicamente. El movimiento completo de loscontroles causa un giro cerrado. En un giro cerrado, el embrague de direccines liberado, luego se aplica el freno.

    Los embragues de freno son aplicados mediante resortes y liberados porpresin hidrulica. En caso de prdida de presin, los frenos se aplicarn enforma automtica.

    En la figura 2.6.6, la potencia fluye desde el engranaje cnico a travs de uneje interior al cubo de entrada. El cubo de entrada est conectado al cubo de

    salida por los embragues de direccin. La carcasa de freno fija estconectada con el cubo de salida mediante el embrague de freno.

    Cuando la palanca de direccin causa que el embrague de direccin se libereligeramente, el embrague de direccin se desliza. Se enva menos potencia alcubo de salida.

    Cuando se aplican los frenos, el cubo de salida est conectado con lacarcasa de frenos fija. Esto detiene la rotacin del eje exterior y delmovimiento de las cadenas.

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III - 18 - Material del EstudianteFSAA - DMTE0023- 2004C Mdulo 2

    FERREYROS S.A.A. Desarrollo TcnicoMGR J ul04 MOD2

    LECCIN 2.2: SISTEMA HIDRULICO DEL TREN DEFUERZA - MECANICO

    La vlvula de prioridad asegura que la direccin y frenos tengan prioridadsobre la hidrulica de la transmisin.

    La vlvula del embrague de direccin y frenos contiene cuatro vlvulas dereduccin de presin. Cada vlvula de reduccin de presin controla lapresin mxima ya sea en los embragues de direccin o frenos. Losembragues de direccin se aplican hidrulicamente. Los frenos se aplicanmediante resorte y se liberan hidrulicamente. Si el freno de parqueo oestacionamiento est aplicado, el aceite de la bomba no fluye a los carretesde los embragues de freno.

    Una giro gradual drena poco a poco el embrague de direccin. Un girocerrado drena el embrague de direccin y los embragues de frenos. El pedaldel freno de servicio drena solamente los embragues de frenos.

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III - 19 - Material del EstudianteFSAA - DMTE0023- 2004C Mdulo 2

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    Vlvula de Direccin y Frenos

    La figura 2.6.8 muestra el flujo de aceite y las posiciones de la vlvula durantela operacin de la mquina en lnea recta cuando las palancas de direccin yfrenos no son movidas y los pedales de freno no se presionan.

    El aceite de la bomba desde la vlvula de prioridad se enva directamente alas cmaras de suministro alrededor de las vlvulas reductoras de losembragues de direccin. El aceite de la bomba hacia las cmaras desuministro de los frenos fluye a travs de la vlvula check, luego a lascmaras de suministro alrededor de las vlvulas reductoras de los frenos.

    Al inicio de la aplicacin del embrague de direccin, o liberacin de frenos, elaceite de suministro fluye pasando el carrete de la vlvula, llena la cmara desalida e inicia a llenar la cmara del embrague.

    Al mismo tiempo, el aceite de la cmara de salida abre la vlvula check debola, fluye alrededor del asiento y llena la cmara de reaccin. Mientras lapresin del embrague aumenta, la presin en la cmara de salida y la cmarade reaccin tambin aumenta. Cuando la presin del embrague alcanza elvalor mximo ajustado, la presin en la cmara de reaccin mueve el carreteuna pequea distancia hacia la izquierda contra la fuerza del resorte grandeen el extremo del carrete. Este movimiento restringe el flujo de aceite hacia elembrague y controla la presin del embrague. sta es la posicin deDOSIFICACIN.

    Cuando la presin del embrague disminuye, la presin en la cmara dereaccin tambin disminuye. El resorte grande en el extremo izquierdo delcarrete mueve el carrete hacia la derecha. El aceite de suministro adicionalpuede fluir al interior del embrague hasta que la presin alcance el ajustemximo.

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    Vlvula de Direccin y Frenos: Frenos Activados

    Cuando el pedal de freno es presionado, el eje del freno gira causando quelos lbulos de la leva sobre el eje del pedal de freno entren en contacto conlos mbolos del freno derecho e izquierdo. Los lbulos de la leva fuerzan losmbolos que comprimen los resortes. La fuerza del resorte del mbolo actacontra los carretes del freno. Cuando la fuerza del resorte del mbolo supera

    las fuerzas de oposicin, se mueven los carretes del freno y bloquean elpasaje que permite que el aceite de suministro de la vlvula check del frenode parqueo alcance a los frenos. El aceite al interior de los frenos es dirigidohacia drenaje por los carretes del freno. Los resortes aplican los frenos.

    Cuando el freno de parqueo est aplicado, el eje del freno de parqueo giracausando que la palanca abra la vlvula poppet. Esto cierra la vlvula check.El aceite no fluye a los carretes de freno. Los pasajes del freno se drenan,permitiendo que los resortes apliquen los frenos.

    Es posible conducir a travs de los frenos cuando los embragues de direccinestn aplicados.

    Cuando una palanca de control de la direccin es movida, el eje de ladireccin gira causando que el lbulo de la leva sobre el eje de direccinentre en contacto con el mbolo del embrague de direccin apropiado. Elmbolo del embrague de direccin mueve el carrete del embrague dedireccin. Esto drena el aceite, y bloquea su flujo al embrague, liberndolo.

    Cuando la palanca de control de direccin es movida ms all de la mitad desu carrera, el lbulo de la leva entra en contacto con el mbolo del freno yempieza a aplicar el freno. El diseo del embrague de direccin y de lavlvula de freno fuerza el lbulo de la leva del eje de direccin para aliviarcompletamente el embrague de direccin antes de que el lbulo de la leva deleje del direccin entre en contacto con el mbolo de freno. El embrague dedireccin debe ser drenado completamente antes de que el freno seaaplicado.

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III - 21 - Material del EstudianteFSAA - DMTE0023- 2004C Mdulo 2

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    LECCIN 2.3: SISTEMA DE DIRECCIN Y FRENOS CONCONTROL ELECTRNICO

    El FTC (Control Finger Tip) enva seales al Mdulo de Control Electrnico(ECM). El ECM controla la presin a los embragues de freno y de direccinmediante vlvulas solenoide proporcionales.

    El ECM vara la cantidad de corriente hacia las vlvulas solenoideproporcionales. La cantidad de corriente suministrada cierra estas vlvulas enla cantidad apropiada. Cuando la vlvula se cierra, una cantidad de presinproporcional es dirigida para aplicar el embrague de direccin o para liberar elembrague de freno.

    La vlvula de prioridad tambin es controlada por el ECM. Cuando el ECMenva seal a la vlvula de prioridad, el aceite es derivado del convertidor detorque y de los circuitos de lubricacin. En lugar de ello, el aceite fluye a loscircuitos de direccin, frenos y transmisin.

    El embrague de direccin y la vlvula de freno contiene cuatro vlvulassolenoide proporcionales. Cada vlvula solenoide proporcional controla lapresin mxima ya sea en un embrague de direccin o freno. Los embraguesde direccin se aplican hidrulicamente. Los frenos son aplicados medianteresorte y liberados hidrulicamente. Cuando el freno de parqueo es aplicado,el aceite de la bomba no fluye hacia los carretes de los embragues de freno.

    Un giro gradual drena poco a poco el embrague de direccin. Un giro cerradodrena el embrague de direccin y embragues de frenos. El pedal de freno deservicio drena los embragues de freno.

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III - 22 - Material del EstudianteFSAA - DMTE0023- 2004C Mdulo 2

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    Sistema Elctrico de Direccin y Frenos

    Las entradas y salidas del ECM se muestran en la figura 2.6.11. Los sensoresdetectan la posicin de las palancas de control Finger Tip y del pedal defreno. Las salidas del embrague de direccin y de la vlvula de freno sonvlvulas solenoide proporcionales. El solenoide del freno de parqueo y elsolenoide del freno secundario son vlvulas solenoide tipo ON-OFF.

    El ECM responde al comando del operador y no mide la respuesta de lamquina. El operador siente cmo responde la mquina y ajusta las palancasdel Control Finger Tip y el pedal de freno adecuadamente.

    Las palancas de control Finger Tip controlan todos los solenoidesproporcionales. El sensor de posicin del pedal de freno controla los dossolenoides proporcionales para los frenos.

    El interruptor de presin (pressure switch) del freno de servicio notifica alECM cuando el pedal de freno alcanza aproximadamente el 75% o elrecorrido completo. Esto causa que el ECM conecte directamente elsolenoide del freno secundario con la batera y drene los carretes del freno.Esto aplica completamente los frenos y proporciona mxima capacidad delfreno.

    El interruptor del freno de parqueo da seal al ECM para energizar el

    solenoide del freno de parqueo. El solenoide del freno de parqueo drena loscarretes de freno para aplicar el freno completamente.

    Cuando el motor es apagado, el interruptor de freno de parqueo evita que elmotor arranque.

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III - 23 - Material del EstudianteFSAA - DMTE0023- 2004C Mdulo 2

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    Vlvula de Control de Direccin y Frenos

    COMPONENTES

    Cuatro agujeros de presin se utilizan para comprobar la presin del aceite enlos circuitos de direccin y frenos.

    La figura 2.6.12 representa una seccin transversal de un carrete de freno.Ambos carretes de freno tienen la misma seccin transversal. Los carretespara los embragues de direccin no tienen una vlvula de cierre o corte.

    El solenoide proporcional es controlado por el ECM. El solenoide proporcionalestablece la presin piloto en la vlvula de direccin y frenos.

    La vlvula piloto regula la presin piloto en la cmara de presin piloto.

    El pistn acumulador ayuda a modular la presin en el embrague y reduce lasfluctuaciones de la presin piloto debido al movimiento del conjunto delcarrete reductor.

    El conjunto del carrete reductor regula el flujo del aceite hacia el embraguepara mantener la presin determinada por la presin piloto en la cmara depresin piloto.

    El conjunto de la vlvula de cierre (corte) drena la presin de los frenosgradualmente si la presin de la vlvula piloto es descendida ms rpido quelo permitido por el movimiento normal de la palanca. Drenar gradualmente lapresin de los frenos evita la aplicacin repentina de los frenos durante un

    giro. Algo de presin residual es mantenida en el freno para mejorar larespuesta del sistema durante un giro cuando el freno es aliviado.

    La vlvula solenoide del freno de parqueo y la vlvula solenoide secundariase ubican en la parte superior de la vlvula de embrague de direccin y defrenos.

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III - 24 - Material del EstudianteFSAA - DMTE0023- 2004C Mdulo 2

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    Vlvula de Control de Direccin y Frenos

    OPERACION

    El aceite fluye hacia el puerto de suministro, a travs de un orificio a lacmara de aceite de suministro. El aceite del puerto de suministro tambinfluye a travs de un orificio con rejilla hacia la cmara de presin piloto en elmltiple. La presin en la cmara de presin piloto es regulada por el conjuntode la vlvula piloto. El orificio con rejilla separa la presin piloto de la presinde suministro.

    La presin en la cmara de presin piloto se incrementa y abre un poppet enla vlvula piloto. La abertura permite al aceite de la cmara de presin pilotopasar a la cmara de drenaje. La presin requerida para abrir el poppet en lavlvula piloto est determinada por la fuerza aplicada al poppet por la vlvulasolenoide proporcional.

    El aceite fluye de la cama de presin piloto, a travs del mltiple, hacia elextremo izquierdo del carrete reductor y a travs del pequeo pasaje en lavlvula de cierre (corte).

    El aceite de la cmara de presin de frenos fluye a travs del pequeo pasajeen el carrete reductor y llena la cmara de retroalimentacin. Cuando lapresin piloto en el extremo izquierdo del carrete es mayor que la presin delos frenos en el extremo derecho del carrete ms una pequea cantidaddeterminada por el resorte, el carrete reductor se mueve hacia la derecha ypermite aceite de suministro que ingresa a la cmara de frenos. El aceiteentonces fluye al embrague de frenos.

    Cuando los pasajes de freno estn llenos de aceite, la presin en la cmara

    de retroalimentacin aumenta. El carrete reductor se mueve hacia la izquierday restringe el flujo de aceite desde la cmara de suministro hacia los frenos.

    Cuando se alcanza la presin de los frenos establecida por la presin piloto,el carrete reductor permite el ingreso de suficiente aceite para compensarfugas y mantener una presin constante.

    El pistn acumulador permite acumular el aceite en la presin piloto. Lapresin piloto en el extremo izquierdo del carrete reductor hace que el pistnacumulador se mueva hacia la izquierda. Esto aumenta el volumen y lapresin del aceite que acta sobre el carrete reductor. Esto reduce lasfluctuaciones de la presin piloto debido al movimiento del carrete reductor.Mientras que la presin experimental cambia por el ECM, el acumuladoramortigua los cambios de la presin hidrulica.

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III - 25 - Material del EstudianteFSAA - DMTE0023- 2004C Mdulo 2

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    Cuando se reduce la aplicacin del embrague de direccin o es necesario elaumento de la aplicacin de los frenos, el ECM disminuye la corriente hacia elsolenoide. La presin piloto entonces abre la vlvula poppet en la vlvulapiloto y disminuye la presin en la cmara de presin piloto..

    El carrete reductor se mueve hacia la izquierda causando que la cmara de

    frenos se drene. El aceite se drena hasta que la presin piloto y de los frenosse equilibre y el carrete reductor cierra la abertura hacia la lnea de drenaje.

    Cuando la presin del embrague de direccin es cero, los embragues sonliberados por la presin de aceite de lubricacin alrededor de los embragues.

    Cuando la presin de los frenos es cero, los frenos son aplicados por lafuerza del resorte.

    El conjunto de la vlvula de cierre (corte) drena la presin de los frenosgradualmente durante un giro o cuando la presin de la vlvula piloto caerepentinamente. Esta caracterstica permite una disminucin gradual de lapresin piloto para evitar la aplicacin intempestiva del freno durante un giro o

    debido a una falla elctrica y an as permite la rpida aplicacin del freno.

    La vlvula de corte (cierre) reacciona para mantener presin en la cmara depresin piloto. Una alta presin en la cmara de presin piloto causa que elcarrete en la vlvula de corte se mueva hacia la izquierda contra la fuerza delresorte. Este movimiento cubre el agujero en la vlvula de corte para reducirflujo fuera de la cmara. Esto da lugar a una reduccin gradual en la presinpiloto y la aplicacin gradual de los frenos.

    Funcionamiento durante distintos tipos de Giro

    GIRO GRADUALA LA DERECHA

    Cuando la palanca derecha del control de la direccin es movida, el sensorhace que el ECM disminuya la corriente hacia el solenoide proporcional parael embrague de direccin derecho. Esto disminuye la presin del aceitepiloto y causa que el carrete reductor se levante y drene el aceite desde elcircuito y disminuya la presin aplicada al embrague de direccin derecho

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III - 26 - Material del EstudianteFSAA - DMTE0023- 2004C Mdulo 2

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    GIRO CERRADOA LA DERECHA

    Cuando la palanca de direccin es movida completamente hacia atrs, lapresin del embrague de direccin se modula a cero. La corriente hacia elsolenoide proporcional para el freno derecho se reduce, disminuye la presindel aceite piloto y causa que el carrete reductor se levante. Este movimientodrena el aceite del circuito y disminuye la presin aplicada al freno derecho.La vlvula de corte permite que cierta presin residual se mantenga en elfreno para mejorar la respuesta del sistema cuando se libera el freno.

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III - 27 - Material del EstudianteFSAA - DMTE0023- 2004C Mdulo 2

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    LECCIN 2.4: CALIBRACIN Y COMPARACIN

    Calibracin

    El Software Electronic Technician (ET) es utilizado para calibrar los

    solenoides proporcionales para el sistema de embrague de direccin y frenosLos submodos 01 a 11 se utilizan para el sistema de embrague de direccin yfrenos.

    Comparacin de componentes

    BOMBA YMOTOR DEDIRECCION

    El sistema de Direccin Diferencial tiene una bomba y un motor de direccin.El sistema de direccin diferencial tiene tres conjuntos planetarios y frenos deservicio. La mquina con direccin diferencial tiene una bomba PTO de tressecciones y una bomba de barrido del convertidor de torque que esconducida fuera de la bomba de implementos.El sistema de embrague de direccin y frenos tiene dos embragues dedireccin y mdulos de freno. Una bomba PTO de cuatro secciones.

    VLVULA DECONTROL

    Los carretes en la vlvula de control de la transmisin son diferentes en lasdos mquinas. Las mquinas con direccin diferencial tienen una posicin defijacin NEUTRAL.

    Una vlvula de freno reemplaza la vlvula de embrague de direccin y freno.

    El motor de direccin es conducido por un sistema separado.La vlvula de freno de parqueo es una vlvula tipo ON-OFF y la vlvula defreno del servicio es una vlvula de reductora de presin. Un agujero depresin es utilizado para probar la presin de los frenos.

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III - 28 - Material del EstudianteFSAA - DMTE0023- 2004C Mdulo 2

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    VLVULA DECONTROL DEFRENO DESERVICIO Y DEPARQUEO

    El aceite de suministro fluye a travs de pasajes internos en el carrete defreno de parqueo. Cuando la palanca del freno de parqueo es activada, elcarrete bloquea el camino del aceite.

    Cuando se libera el freno de parqueo, el aceite fluye a travs del PASAJ E Aal carrete de freno de servicio. Cuando se liberan los frenos de servicio, elplunger del freno de servicio mantiene abierto el carrete del freno. Cuando elcarrete del freno est abierto, el aceite fluye a los pistones del freno. Esteaceite libera los frenos.

    Cuando el pedal de freno del servicio es presionado parcialmente, el carretedel freno del servicio tiene menos fuerza sobre el resorte y la presin deaceite hacia los pistones del freno se reduce. Los frenos se aplican

    parcialmente y reducen la velocidad de la mquina.

    Cuando el pedal de freno de servicio es presionado completamente, lapresin de aceite hacia los pistones de freno es menor que 70 KPa (10 psi).

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    CURSO: TREN DE POTENCIA III - 29 - Material del Estudiante

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    MDULO 3: SUSPENSIONES

    Esta leccin discute las funciones bsicas de un sistema de suspensin.Tambin podremos describir los sistemas ms usados.

    OBJETIVOS

    Al trmino de este mdulo, el estudiante estar en capacidad de:

    1. Explicar las funciones de un Sistema de Suspensin.

    2. Describir los principios bsicos de amortiguacin.

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    CURSO: TREN DE POTENCIA III - 30 - Material del Estudiante

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    LECCIN 3.1: FUNCION

    FUNCIN La suspensiones son conjuntos de palancas y arreglos de montaje con algntipo de resorte, para sostener el vehculo y unirlos a los ejes o mandos del

    mismo.

    Las siguientes son caractersticas y capacidades de desempeo bsicas deun buen sistema de suspensin:

    Deben poder soportar la capacidad de carga mxima del equipo,incluyendo factores de seguridad.

    Deben trasmitir conduccin y frenado al chasis del equipo, y a la vez,mantener el contacto rueda-camino, para poder tener control delequipo.

    Impedir o reducir la oscilacin de las ruedas.

    Debe asegurar los ejes o mandos, manteniendo un alineamientocorrecto, para brindar control y reducir el desgaste de neumticos.

    Debe permitir movimiento de los ejes, de acuerdo al camino.

    Amortiguar la conduccin, para reducir desgaste o maltrato del equipo(y carga) y dar comodidad al operador.

    Debe ser duradero, tan liviano como sea posible, y de fcilmantenimiento.

    De todas estas condiciones podemos apreciar que un solo tipo de suspensinno podra trabajar con todo tipo de equipo, por lo que se tienen variasdisposiciones.

    En su forma ms simple, la suspensin consiste de dos componentesbsicos:

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    LECCIN 3.2: COMPONENTES

    En su forma ms simple, la suspensin consiste de dos componentesbsicos:

    RESORTES Estos son de cuatro tipos. Resortes Helicoidales, Barras de Torsin, Muellesde Hojas o Bolsas de Aire.

    Resortes HelicoidalEs el ms usado. Es un cable de acero, enrollado en forma de bobina. Elprincipio de funcionamiento es torsin. Proveen una marcha ms cmoda quelos muelles de hojas. Su resistencia depender del dimetro del cable y de labobina. La fuerza que desarrolla el resorte ser proporcional a su compresino estiramiento. No requieren ajustes

    Muelles de HojasPueden ser de una o varias hojas. Son hojas de placas de acero, dediferentes longitudes, empacadas juntas. Cuando hay un bache, las hojas se

    doblan y deslizan entre ellas, permitiendo el movimiento de la suspensin.Normalmente se usan en parejas, montados longitudinalmente a la estructuray a los mandos.

    Barra de TorsinEs una barra recta o en forma de L de acero para resorte. La mayora sonlongitudinales, montadas en un extremo al chasis y el otro al componentemvil.

    Bolsa de AireCada vez ms usado en todo tipo de equipo. Es un cilindro de jebe llenado deaire comprimido. Un pistn conectado al componente mvil comprime el aire,dando la accin de resorte. Si la carga cambia, una vlvula en el tope del

    cilindro se abre para dejar ingresar o salir aire. Una compresora a bordo delequipo suministra el aire necesario.

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    CURSO: TREN DE POTENCIA III - 32 - Material del Estudiante

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    AMORTIGUADO-

    RES

    Se llaman as porque amortiguan el movimiento vertical inducido al conducirpor un camino escabroso. Si el vehculo slo tuviera resortes, se volveradifcil de controlar e incmodo. Los amortiguadores hacen que la reaccin delos resortes sea menos violenta, y mantienen las ruedas siempre en contactocon el camino.

    Son componentes de hidrulicos sensibles a la velocidad, es decir, cuntoms rpida sea la reaccin de los resortes al camino, mayor ser laresistencia al movimiento que ellos opongan. Ellos trabajan junto con losresortes. Este resorte permite el movimiento de la rueda para permitir que laenerga de impacto del camino se transforme en energa cintica de la masasin resorte, con lo cul esta energa es disipada por el amortiguador.

    SUSPENSIONES

    DE JEBE

    Son cojines de distintos tipos de jebes, que tienen muchas ventajas encomn:

    Pesan menos que una suspensin de muelles de hoja de la mismacapacidad.

    Dan al vehculo buena estabilidad y traccin.Reducen las vibraciones.Su tiempo de servicio es mayor y requieren menos mantenimiento que losmuelles de hoja, pues el jebe se puede acomodar al movimiento sinlubricacin, cojinetes o ejes.En muchos casos no requieren amortiguadores.No requieren vlvulas o lneas de fluido adicionales.Pueden usarse como accesorio a las suspensiones convencionales, paraproteger de sobrecargas a los vehculos.

    COMPRESIN EXPANSION

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    CURSO: TREN DE POTENCIA III - 33 - Material del Estudiante

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    LECCIN 3.3: SUSPENSIN HIDRONEUMTICA

    La tecnologa y pilar de su funcionalidad es la hidrulica. La suspensinsuave es proporcionada por la interaccin entre un fluido y un gas

    presurizado.

    El sistema es accionado por una bomba hidrulica grande operadadirectamente por el motor, de la misma forma como un alternador o unacondicionador de aire, y provee fluido a un acumulador de presin, donde esalmacenado listo para ser descargado a un sistema servo.

    ESFERA

    Hay dos componentes a analizar: las esferas (trabajan como los resortes enel vehculo) y los amortiguadores (son los componentes hidrulicos quehacen que el fluido acte como un resorte).

    El resorte en este sistema de suspensin lo proporciona un componentehidrulico llamado acumulador, que no es ms que gas bajo presin en unabotella contenida dentro de un diafragma. Se trata de un baln que permitefluido presurizado para comprimir el gas, y mientras la presin disminuye, elgas empuja el fluido para mantener elevada la presin del sistema. En lafigura siguiente se observa el gas nitrgeno, que es comprimido cuando lapresin en el fluido supera la presin del gas y empuja el diafragma quecomprime el gas. Luego, mientras la presin en el fluido se reduce, el gasempuja el diafragma y expele el fluido de la esfera, retornando el gas y elfluido a un estado de equilibrio. Este es el equivalente hidroneumtico alresorte comprimido (limitado) y liberado (limitado).

    Cmo puede un gas, un diafragma y un fluido hidrulico comprimido formarun resorte?: La presin del gas es el equivalente al peso del resorte. El

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    CURSO: TREN DE POTENCIA III - 34 - Material del Estudiante

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    agujero de la entrada en el fondo de la esfera restringe el flujo del fluido yproporciona un elemento de amortiguacin. Al cambiar la esfera para diversasespecificaciones, es posible ajustar las caractersticas de conduccin de losvehculos.

    La suspensin tiene una esfera en su parte superior y la suspensin misma

    acta como una jeringa para inyectar fluido al interior de la esfera. Cuando larueda pasa por un bache, sta se eleva, empuja el pistn de la suspensin yste restringe el fluido a travs del pequeo agujero en la esfera para permitirque el gas absorba la energa de la sacudida. Luego cuando el carro estsobre el bache, la rueda regresa hacia abajo, el gas empuja el diafragma deretorno, empujando tambin el fluido abajo hacia la suspensin y con ello larueda contra el terreno.

    Una ventaja de este sistema es que, dado que es hidrulico la altura delvehculo puede ser fcilmente alterada. Adems toda la unidad se puedecomportar como un conjunto preparado para cualquier bache y mantener unaconduccin suave. Se han colocado correctores de altura instalados de talforma que controlan la transferencia de fluido hacia las suspensiones.Adems es posible aislar el sistema delantero y posterior

    Otra ventaja mecnica adicional de la suspensin hidrulica es que elvehculo puede ligar su esfuerzo de frenado al peso de las ruedas. Enalgunos vehculos, el esfuerzo de frenado posterior viene de la presin

    ejercida sobre el fluido hidrulico por el peso de las suspensiones. Estoquiere decir que mientras el peso se desplaza bajo frenado, hay menospresin en la suspensin trasera. La suspensin puede ejercer menos presinsobre el fluido, y como el peso y el agarre disminuya en los neumticos,tambin lo hace el esfuerzo de frenado, entonces el sistema hidroneumticoevita que la rueda posterior se trabe.

    Adems de estas ventajas, existen sistemas con suspensin controlado porcomputadora los cules incorporan la computadora que toma lecturas delchasis del vehculo y de los sistemas de control y permite a la computadoratomar decisiones acerca de cmo manipular la suspensin. La computadorapodra entonces tomar estas decisiones por medio de servo vlvulas, yofrecer ventajas como una suspensin suave en todo el trayecto.

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III 35 Material del EstudianteFSAA-DTSE0023-2004C Mdulo 4

    FERREYROS S.A.A. Desarrollo TcnicoERI J un2004 MOD4

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    MODULO 4: SISTEMA DE FRENOS ENCAMIONES

    Este mdulo permitir al estudiante identificar las caractersticas principalesde los componentes del sistema de aire y frenos, ubicar los componentesexternos principales, explicar el funcionamiento mecnico e hidrulico de loscomponentes, identificar las seales de entrada y salida del IBC y describirsus funciones y comportamiento y el de los Sistemas del RetardadorAutomtico (ARC) y de Control de Traccin (TCS).

    OBJETIVOSAl trmino de este mdulo, el estudiante estar en la capacidad de:

    1. Identificar los componentes y describir su funcionamiento dentro delsistema de direccin y frenos.

    2. Realizar correctamente el seguimiento del flujo de aire de losSistemas de Aire y Frenos y explicar su funcionamiento..

    3. Realizar correctamente el seguimiento del flujo hidrulico de losSistemas de Frenos y Enfriamiento de Frenos y explicar sufuncionamiento.

    4. Identificar los componentes principales de Entrada y Salida delSistema Electrnico de Frenos.

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III 36 Material del EstudianteFSAA-DTSE0023-2004C Mdulo 4

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    Mdulo 4: SISTEMA DE FRENOS EN CAMIONES

    CLASEPresentacin de vistas y ubicacin de componentes principales, animacionesde funcionamiento, sistemas hidrulicos y neumticos principales.

    LABORATORIO DECLASE

    Identificar en las vistas a los componentes principales del Sistema deAire y Frenos utilizando el Manual de Operacin de Sistemas,Pruebas y Ajustes del Sistema de Aire y Frenos SENR1592-03.

    Identificar los elementos internos de los componentes principales delSistema de Frenos utilizando el Manual de Operacin de Sistemas,Pruebas y Ajustes del Sistema de Aire y Frenos SENR1592-03.

    Trazar el flujo de aire de los sistemas de aire, hidrulico yenfriamiento de frenos utilizando el Manual de Operacin deSistemas, Pruebas y Ajustes del Sistema de Aire y FrenosSENR1592-03.

    Ubicar los puntos de prueba y discutir sobre las pruebas a realizarseen el Sistema de Aire y Frenos y los posibles resultados y ajustesutilizando el Manual de Operacin de Sistemas, Pruebas y Ajustesdel Sistema de Aire y Frenos SENR1592-03.

    LABORATORIO DECAMPO

    MATERIALNECESARIO

    _ Manual del estudiante_ Manual de Operacin de Sistemas, Pruebas y Ajustes del Sistema de

    Aire y Frenos SENR1592-03

    TEST

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III 37 Material del EstudianteFSAA-DTSE0023-2004C Mdulo 4

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    Leccin 4.1: Sistema de Frenos

    El sistema de frenos del camin minero es una conjuncin de varios sistemasque funcionan entre si para que el operador pueda controlar y detener elvehculo.

    Entre estos sistemas tenemos:

    Sistema de Carga de Aire Sistema Hidrulico de Frenos Sistema Elctrico o de Control

    Para transmitir los requerimientos del operador hacia los frenos es necesariode un sistema de accionamiento. Existen muchos y muy variados tipos desistemas de accionamiento para los frenos pero la mayora de ellos utilizanaire. Este aire es producido, comprimido y almacenado por un sistemaindividual llamado Sistema de Carga de Aire.

    Pero este sistema no proporciona la fuerza necesaria para aplicar los frenos ydetener el camin. Esta fuerza adicional es suministrada por el sistemahidrulico, el cual adicionalmente refrigera y lubrica los componentes delsistema.

    Por ltimo estos dos sistemas deben tener la capacidad de comunicarse entresi y ser supervisados o controlados para una operacin eficiente, precisa yconfiable. Esta funcin es cubierta por los controles y mandos elctricos queinterconectan el sistema de frenos con los dems sistemas de la maquinacomo son el motor y la transmisin.

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III 38 Material del EstudianteFSAA-DTSE0023-2004C Mdulo 4

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    Leccin 4.2: Paquetes de frenos

    Los frenos utilizados en los camiones mineros son del tipo MULTIDISCO, los

    cuales contienen platos y discos de friccin engranados por medio dedentados externos e internos a los componentes fijos y mviles de la rueda.

    _ Platos_ Salida de Aceite

    de Enfriamiento_ Resortes_ Pistn de Freno

    de Parqueo_ Discos_ Ingreso de

    Aceite deEnfriamiento

    _ Pistn de Frenode Servicio

    Se usan dos sistemas separados de frenos en los camiones fuera decarretera. Los dos sistemas son: el sistema de freno de parqueo/secundarioy el sistema de frenos de servicio/retardador.

    Los frenos de parqueo/secundario son activados por resorte y liberadoshidrulicamente. Los frenos de servicio/retardador son activadoshidrulicamente por un sistema activado por aire sobre aceite.

    El pistn de freno de parqueo es empujado por los resortes externos contrael pistn de freno de servicio, haciendo que este presione a los discos contralos platos, frenando de esta manera la mquina. El ingreso de presin (por ellado opuesto del resorte), comprime al resorte, permitiendo as que seseparen los discos y los platos.

    4GZFD008

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III 39 Material del EstudianteFSAA-DTSE0023-2004C Mdulo 4

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    El pistn de freno de servicio, ubicado entre el pistn de freno de parqueo ylos discos, acta cuando recibe presin de aceite por la parte superior. Elaceite hace que el pistn se desplace, presionando as a los discos contralos platos. Cuando se libera la presin de aceite, los resortes internos seextienden, ocasionando el movimiento de los pines, los cuales arrastran alpistn, liberando as los frenos

    El aceite de enfriamiento de frenos circula por entre los discos y los platos,enfriando a estos y a su vez formando una pelcula protectora, para reducir eldesgaste durante la aplicacin de los frenos.

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III 40 Material del EstudianteFSAA-DTSE0023-2004C Mdulo 4

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    Anotaciones

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III 41 Material del EstudianteFSAA-DTSE0023-2004C Mdulo 4

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    Leccin 4.3: Sistema de carga de aire

    Los camiones grandes tambin estn equipados con un sistema de aire. Uncompresor de aire impulsado por el motor suministra el aire y llena losreservorios. El aire de los reservorios proporciona energa para realizar variasfunciones:

    Arranque del motor. Control de los frenos de servicio y retardador. Control de los frenos de parqueo y secundarios. Lubricacin automtica de grasa. Bocina, aire de asientos y limpieza de cabina Control de la Vlvula de Derivacin de Gases del Motor (Wastegate)

    El operador tiene completo control de los sistemas de frenos desde la cabina,mediante el uso del pedal de frenos, que controla la aplicacin del freno deservicio, la palanca del retardador manual, que controla con mayor precisin laaplicacin del freno de servicio, la palanca del freno de parqueo que enganchay desengancha al freno de parqueo y el pedal del freno de emergencia, quepermite un mayor control en la aplicacin del freno de parqueo.

    Este esquema muestra el flujo de aire del sistema de carga de aire. El airefluye del compresor, a travs del secador de aire, hacia el tanque del frenode servicio y retardador. El sistema cuenta con una vlvula rele que acta encaso de que el gobernador del compresor falle. El secador de aire remueve

    la humedad del sistema.

    El aire del tanque de freno de servicio y retardador pasa por la vlvula de

    4GZAD003

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III 42 Material del EstudianteFSAA-DTSE0023-2004C Mdulo 4

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    proteccin de presin. Cuando la presin en el tanque alcanza los 550 kPa(80 PSI), la vlvula de proteccin de presin permite que el aire fluya hacia eltanque de freno de parqueo/secundario, el sistema de arranque neumtico,el sistema de lubricacin automtica y los circuitos accesorios(limpiaparabrisas y bocina). Esto previene que el sistema reciba aire antesde que el tanque primario este completamente lleno.

    Los dos tanques tienen una vlvula check en el puerto de suministro de airepara evitar una prdida de aire si hay una fuga mas all de los tanques.Tambin cuentan con una vlvula de purga para eliminar el condensado quese forma en estos.

    En caso de no contarse con la suficiente presin de aire para encender lamquina, este se puede suministrar externamente a travs de la tomaubicada en la parte inferior izquierda de la mquina, desde la cual se puedeabastecer de aire al tanque principal.

    Anotaciones

    4.3.1 Componentes y Funcionamiento

    COMPRESOR DEAIRE

    El tren de engranajes de sincronizacin en la parte delantera del motorimpulsa el compresor de aire. El sistema de lubricacin del motor lubrica elcompresor de aire. El sistema de enfriamiento del motor lo enfra. El aire parael compresor de aire viene del mltiple de admisin de aire del motor. Elregulador del compresor de aire se monta en el compresor de aire. Elregulador del compresor de aire se conecta al secador de aire.

    Admisin

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III 43 Material del EstudianteFSAA-DTSE0023-2004C Mdulo 4

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    Cuando no existe aire proveniente del gobernador que active el mbolo dedescarga, este no afectara la posicin de la vlvula de admisin delcompresor.

    Como el pistn (es) se mueve hacia abajo en la carrera de admisin, el aireproveniente del mltiple de admisin del motor es obligado a pasar a travsdel mbolo de descarga y abriendo la vlvula de admisin. El aire ingresa yllena la cmara del cilindro. Durante este tiempo la presin del aire no essuficiente para abrir la vlvula de descarga por lo que esta bloquea al cilindrodel resto de aire del sistema.

    Compresin

    En la carrera de compresin, el pistn se mueve hacia arriba. El aire contenidoen la cmara es forzado a pasar por la vlvula de descarga al aumentar lapresin de la misma. El aire fluye al reservorio a travs del puerto de salida yla lnea de suministro del sistema.

    La presin de aire tambin cierra la vlvula de admisin, la misma quepreviene que el aire retorne al mltiple de admisin del motor.

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III 44 Material del EstudianteFSAA-DTSE0023-2004C Mdulo 4

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    Descarga

    Cuando el aire proveniente del gobernador acciona mbolo de descarga, estese mueve hacia arriba y mantiene la vlvula de admisin del compresorabierta. Es entonces donde el aire contenido en la cmara fluye libremente dey hacia el mltiple de admisin del motor sin lograr abrir la vlvula dedescarga, aun en la carrera de compresin.

    GOBERNADORDELCOMPRESOR DEAIRE

    El regulador del compresor de aire opera con los pistones del compresor dedescarga de presin de aire en el compresor de aire para controlar la presinde aire en el sistema. El ajuste de desactivacin de la presin del regulador delcompresor de aire es de 830 34 kPa (120 5 lb/pulg2). La presin mnimade activacin es de 655 kPa (95 lb/pulg2). Cuando se ajuste el regulador delcompresor de aire, el resorte (1) sostendr el ajuste.

    Cuando la presin de aire que entra en el regulador del compresor de airedisminuya a la presin mnima de activacin (CUT-IN), la fuerza del resorte esmayor que la presin de aire que acta en el pistn. La vlvula deadmisin/escape se mueve para cerrar el conducto. Esto abresimultneamente la abertura de escape del regulador del compresor de aire. Elcompresor de aire enviar aire comprimido al secador de aire.

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III 45 Material del EstudianteFSAA-DTSE0023-2004C Mdulo 4

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    Cuando la presin de aire que es proporcionada por el compresor de aireaumente al ajuste de desactivacin de la presin (CUT-OUT), la presin deaire mover el pistn contra la fuerza del resorte. El pistn mueve la vlvula deadmisin/escape para abrir el conducto al mecanismo de descarga delcompresor. La presin de aire fluye a travs del regulador del compresor deaire al mecanismo de descarga del compresor. El mecanismo de descarga delcompresor detiene el flujo de aire comprimido al resto del sistema.

    SECADOR DEAIRE

    El secador de aire est ubicado detrs del neumtico delantero izquierdo.

    El aire pasa del compresor de aire al secador de aire. El secador de aireelimina la humedad del sistema. La vlvula de alivio del secador de aire estubicada en el secador de aire y protege el sistema de aire contra los daos.Esta vlvula se abrir a 1206 kPa (175 lb/pulg2) y no puede ajustarse.

    TANQUE DE AIRE

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III 46 Material del EstudianteFSAA-DTSE0023-2004C Mdulo 4

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    TANQUE DE AIRE PRIMARIO

    El tanque de aire primario est ubicado en la plataforma derecha junto a lacabina. El tanque de aire primario contiene aire a presin para el control de lossistemas y componentes siguientes: sistema de arranque de aire, frenos deservicio, sistema de lubricacin automtica, bocina, motor del limpiaparabrisasand retardador.El tanque de aire primario contiene una vlvula de alivio que se abrir a 1030kPa (150 lb/pulg2). Esta vlvula de alivio no se puede ajustar.

    TANQUE DE AIRE SECUNDARIO

    El tanque de aire secundario est ubicado en el compartimiento de detrs dela cabina. Se debe quitar la tapa para tener acceso al tanque de airesecundario. El tanque de aire secundario contiene aire a presin para elcircuito de frenado secundario.Cada tanque de aire contiene una vlvula de drenaje. La vlvula de drenajepara el tanque de aire primario est en el tanque de aire primario. El drenajepara el tanque de aire secundario est en el lado derecho de la cabina.

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III 47 Material del EstudianteFSAA-DTSE0023-2004C Mdulo 4

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    VLVULA DERETENCION

    _ Asiento_ Vlvula_ Resorte

    Se usan las vlvulas de retencin unidireccionales en el sistema para detenerel flujo inverso de aire de los tanques de aire. Estas vlvulas de retencinunidireccionales evitan tambin la prdida de aire comprimido en el caso deuna fuga de aire entre el compresor de aire y los tanques de aire.

    El aire del compresor de aire comprime el resorte y la vlvula se abre. El airefluye en el tanque de aire.

    Cuando la presin de aire en el tanque de aire y la fuerza del resorte sonmayores que la presin de aire del compresor, la vlvula se mueve contra elasiento. El aire no puede fluir del tanque de aire al compresor de aire.

    VLVULA DEFRENO DEPARQUEO

    _ mbolo_ Palanca_ Conducto en

    mbolo_ Conducto de

    escape_ Conducto de

    entrega_ Resorte_ Vlvula de

    admisin_ Asiento de

    vlvula_ Resorte_ Conducto de

    alimentacin

    La vlvula de control del aire del freno de estacionamiento se encuentra en laconsola de control cerca del control de la transmisin. La vlvula de control delaire del freno de estacionamiento controla el flujo de aire a la vlvula del frenode estacionamiento y secundario.Cuando la palanca est en la posicin DESCONECTADA, la palanca empuja

    el mbolo. El mbolo mueve la vlvula de admisin del asiento de la vlvula.El mbolo tambin bloquea el conducto de escape. La presin de aire delconducto de alimentacin fluye alrededor de la vlvula de admisin al

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III 48 Material del EstudianteFSAA-DTSE0023-2004C Mdulo 4

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    conducto de entrega.El aire fluye fuera del conducto de entrega a la vlvula del freno deestacionamiento y secundario. El flujo de aire empuja hacia abajo un carreteen la vlvula del freno de estacionamiento y secundario. Esto permite que elflujo de aceite desconecte los frenos de estacionamiento aplicados por resorte.Cuando la palanca se pone en la posicin CONECTADA, la palanca suelta elmbolo. El resorte levanta el mbolo de la vlvula de admisin. El resorteempuja la vlvula de admisin contra el asiento de la vlvula. Se bloquea elflujo de aire del conducto de alimentacin. El conducto de entrega permaneceabierto. El aire de la vlvula del freno de estacionamiento y secundario fluye atravs del conducto en el mbolo. Este aire sale de la vlvula de control delaire del freno de estacionamiento a travs del conducto de escape.Cuando se corta el suministro de aire a la vlvula del freno de estacionamientoy secundario, un resorte en el mismo mueve el carrete. Esto para el flujo deaceite a la cmara de los frenos de estacionamiento. Ahora se conectarn, losfrenos de estacionamiento.

    VLVULA DE

    CONTROL DEPEDAL (FRENODE SERVICIO)

    _ Asiento de vlvula_

    Resorte de goma_ Conjunto de pistn_ Retn_ Conducto de salida_ Resorte_ Asiento de vlvula_ Asiento de vlvula_ Vlvula_ Caja de la vlvula_ Resorte_ Conducto de escape_ Conducto de

    admisin

    _ Diafragma de escape

    La vlvula de control de aire del freno de servicio es una vlvula operada apedal. Cuando se pisa el pedal, se enva presin de aire modulado del tanquede aire primario a la vlvula del rel neumtico del freno.El bastidor de la vlvula de control de aire del freno de servicio acta como unmltiple. El suministro de aire del tanque de aire primario a algunas de lasotras vlvulas de control fluye por el can de la vlvula de control de aire del

    freno de servicio.Cuando se pisa el pedal del freno, se ejerce fuerza en el asiento de la vlvula.Esta fuerza oprime el resorte de goma y el conjunto de pistn. El asiento devlvula bloquea el conducto de escape en la vlvula. El conjunto de pistnmueve la vlvula del asiento de vlvula. El aire comprimido del conducto deadmisin fluye alrededor de la vlvula al conducto de salida. Entonces el airefluye de la vlvula de control de aire del freno de servicio a la vlvula del relneumtico del freno.Cuando la presin de aire bajo el conjunto de pistn aumenta, el conjunto depistn se alza suficientemente para permitir que la vlvula suba al asiento dela vlvula. Esto para el suministro de aire comprimido al conducto de salida. Elconjunto de pistn est todava en contacto con la vlvula por lo tanto, tambinse cierra el conducto de escape. Ahora, las presiones dentro de la vlvula de

    control del freno de servicio estn en equilibrio. La presin de aire se bloqueaen las tuberas de aire.

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III 49 Material del EstudianteFSAA-DTSE0023-2004C Mdulo 4

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    Cuando se permite que el pedal del freno suba ligeramente, se reduce lafuerza encima del conjunto de pistn. El aire comprimido bajo el conjunto depistn y la fuerza del resorte levantarn el conjunto de pistn de la vlvula. Elaire comprimido de las tuberas de aire fluir alrededor del conjunto de pistn ya travs del conducto de escape. El aire del conducto de escape sale de lavlvula de control del freno de servicio a travs del diafragma de escape.Seguir saliendo aire de la vlvula de control del freno de servicio hasta quese equilibren las presiones.Cuando se suelte completamente el pedal de freno, el conjunto de pistn sesepara de la vlvula. La presin de aire fluye a travs del conducto de escapeal diafragma de escape. El resorte sostiene la vlvula contra el asiento de lavlvula.

    VLVULA RELE Las vlvulas rel de aire de los frenos estn en la parte superior del bastidordetrs del tanque de combustible. La vlvula rel de aire de los frenos activanlos cuatro cilindros maestros de los frenos cuando se conectan los frenos deservicio o el retardador. De la misma forma activan los cuatro cilindrosmaestros de los frenos cuando los frenos son conectados por el controlautomtico del retardador.

    Cuando se pisa el pedal del freno o se usa el retardador, se enva una sealde presin al conducto de control de la vlvula del rel de aire. Esto hace quese abra una vlvula interna en la vlvula del rel del aire de los frenos. A suvez, esto hace que circule el aire del tanque de aire primario por la vlvula delrel de aire de los frenos. Despus el aire pasa a las cmaras de aire de loscilindros maestros de los frenos, los cuales conectan los frenos.

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III 50 Material del EstudianteFSAA-DTSE0023-2004C Mdulo 4

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    Cuando se suelta el pedal del freno o no sea necesario usar el retardador, sedetendr la seal de presin que llega al conducto de control de la vlvula delrel de aire de los frenos. La vlvula interna en la vlvula del rel de aire de losfrenos se desplazar para bloquear el flujo de aire procedente del tanque deaire primario. Cuando los cilindros maestros de los frenos no reciben aire delas cmaras de aire, se desconectarn los frenos.

    Hay una vlvula de retencin doble en los cilindros maestros delanteros y otraen los cilindros maestros traseros. Las vlvulas de retencin doble permitenque las vlvulas rel compartan las mismas tuberas de aire a los cilindrosmaestros de los frenos.

    VLVULA DERETENCIONDOBLE

    La vlvula de retencin doble permite que dos circuitos de aire separadoscompartan las mismas tuberas de aire. Cada circuito de aire enva presin deaire a la vlvula de retencin doble. El aire del circuito de aire con la presin

    de aire ms alta fluye a travs de la vlvula de retencin doble. El aire nopuede fluir de dos lugares, a travs de la vlvula de retencin doble a la mismavez.

    _ Conducto de admisin_ Conducto de salida_ Lanzadera_ Conducto de admisin_ Agujero de montaje

    La lanzadera (3) se mover cuando las presiones de entrada no sean iguales.La lanzadera se aparta del conducto de admisin con presin ms alta. Lalanzadera cierra el conducto con presin ms baja. El aire fluye del conductode admisin abierto al conducto de salida (2).

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III 51 Material del EstudianteFSAA-DTSE0023-2004C Mdulo 4

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    VLVULA DECONTROL DEPALANCA(RETARDADOR)

    _ Leva de la vlvulade control de aire

    _ mbolo_ Asiento de la

    vlvula de escapede aire

    _ Resorte_ Asiento de la

    vlvula de admisinde aire

    _ Conducto dealimentacin

    _ Conducto deentrega

    _ Conducto deescape

    Cuando el operador necesite retardar la mquina, un control manual que esten el lado derecho de la columna de direccin proporciona un accionamientomodulado del freno de servicio.La vlvula de control de aire del retardador est debajo del tablero deinstrumentos. Un conjunto de eje conecta el control manual a la vlvula decontrol de aire del retardador.La vlvula de control de aire del retardador modula la presin de aire alconducto de control de la vlvula del rel neumtico del freno. La presin deentrega se limita a 550 kPa (80 lb/pulg2). Cuando el control manual est en laposicin DESCONECTADA, la vlvula de admisin bloquea el aire que seencuentra al nivel de presin del sistema en el conducto de suministro.Cuando el control manual se mueve fuera de la posicin DESCONECTADA, laleva ejerce fuerza en el resorte. El resorte acciona presin en el pistn. Elpistn se mueve hacia abajo contra el extremo del escape del conjunto devlvula. El extremo del escape del conjunto de vlvula tiene contacto con elasiento de la vlvula. Esto evita que llegue aire al conducto de escape. Elextremo de admisin de aire del conjunto de vlvula no est fuera del asientode vlvula. El suministro de aire fluye ms all del extremo de admisin de airedel conjunto de vlvula al conducto de entrega.La presin de aire de distribucin bajo el pistn aumentar hasta que estapresin sea mayor que la presin del resorte encima del pistn. La presin deaire de distribucin empujar el pistn hasta que el extremo de la admisin deaire del conjunto de vlvula est contra el asiento de la vlvula. El extremo delescape de la vlvula est todava contra el asiento de la vlvula. La presin deaire de distribucin al conducto de control de la vlvula rel permanecerconstante hasta que se mueva el control manual.

    Cuando el control manual se pone en la posicin DESCONECTADA, haymenos fuerza en el resorte. La presin de aire levantar el pistn. Se permiteque la presin de aire de distribucin fluya ms all del asiento de vlvula alconducto de escape. Esto sucede hasta que la fuerza encima del pistn ydebajo del pistn sea igual. Cuando la presin de aire sea igual, el extremo deescape del conjunto de vlvula se asienta en el asiento de vlvula.

    VLVULA DECONTROLFRENOSECUNDARIO

    El control manual que est en el lado izquierdo de la columna de la direccinopera el sistema del freno secundario. La vlvula de control de aire del frenosecundario controla el flujo de aire al circuito de aire de frenado secundario.Cuando la vlvula de control de aire del freno secundario est en la posicinde OFF, la presin de aire del sistema completo fluye por la vlvula de controlde aire del freno secundario a la vlvula de control de aire del freno de

    estacionamiento. Si la vlvula de control de aire del freno de estacionamientoest en la posicin de OFF, la presin de aire del sistema completo fluye a lavlvula de control del freno de estacionamiento y secundario. Esta presin de

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III 52 Material del EstudianteFSAA-DTSE0023-2004C Mdulo 4

    FERREYROS S.A.A. Desarrollo TcnicoERI J un2004 MOD4

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    aire evita el accionamiento de los frenos de estacionamiento.Cuando la vlvula de control de aire del freno secundario est en la posicinCONECTADA, la vlvula de control de aire del freno secundario bloquea elaire de admisin. No habr aire en las tuberas de aire del resto del circuito. Seaccionarn los frenos de estacionamiento.Si el tanque de aire secundario pierde presin de aire, el sistema funcionarcomo si la vlvula de control de aire del freno secundario estuviese en laposicin CONECTADA.El freno de estacionamiento se conectar lentamente.

    Anotaciones

  • 7/29/2019 Tren de Potencia GAT3

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III 53 Material del EstudianteFSAA-DTSE0023-2004C Mdulo 4

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    Leccin 4.4: Sistema de Freno de Servicio

    4.4.1 Componentes

    1. Tanque De Aire2. Vlvula Rele del freno de servic io3. Vlvula Rele del ARC4. Vlvulas de Retencin Doble5. Vlvula del ARC6. Vlvula del Freno de Servicio7. Vlvula del Retardador8. Interruptor del Retardador

    9. Vlvula de Derivacin de los Frenos Delanteros10. Cilindros Maestros de Freno11. Interruptor del Freno de Servicio /Retardador12. Interruptor Luces de Freno13. Vlvula de Proteccin de Presin

    4.4.2: Funcionamiento

    Para el sistema de Freno de Servicio/Retardador, el aire proveniente deltanque principal se dirige a travs del mltiple de aire a las tres vlvulas decontrol, la del freno de servicio, la del retardador manual y la del retardadorautomtico (ARC).

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III 54 Material del EstudianteFSAA-DTSE0023-2004C Mdulo 4

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    De acuerdo a qu vlvula se accione, el aire pasa por un conjunto de vlvulasdoble check, la que deje pasar el aire que provenga del lado de mayor presin(o accionamiento) y seguir la ruta respectiva. Una vlvula doble checkcompara el aire proveniente del freno de servicio con el proveniente delretardador manual. La otra compara el aire proveniente del retardador manualcon la del retardador automtico. La ltima compara el aire proveniente delfreno de servicio con el proveniente de la vlvula anterior.

    Cuando se acciona cualquiera de las vlvulas de accionamiento de frenos,este va a pasar por el switch de freno de servicio/retardador, lo que ocasionarque se enciendan las luces de frenos. A su vez la seal llega a la vlvuladiverter del enfriador de frenos delanteros para que el aceite pase por elenfriador.

    Cuando se acciona el retardador manual o el ARC, el aire pase por el switchdel retardador, haciendo que se encienda la luz de accionamiento delretardador en el panel.

    A su vez la vlvula del ARC tiene un switch que indica que est actuando este.Cuando se aplica el freno de servicio o el retardador manual, el aire se dirige ala vlvula rel de servicio la que a su vez controla el paso del aire del tanquehacia los cilindros de frenos.

    Cuando acta el ARC, el aire se dirige a la vlvula rel del ARC y la vlvula deproteccin de presin, las que controlan el paso del aire del tanque hacia loscilindros de frenos

    Anotaciones

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III 55 Material del EstudianteFSAA-DTSE0023-2004C Mdulo 4

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    Leccin 4.5: Sistema de Freno de Parqueo

    4.5.1 Componentes

    1. Tanque de aire secundario2. Vlvula de freno secundario3. Vlvula de freno de estacionamiento (parqueo)4. Interruptor de freno secundario /estacionamiento5. Bomba de liberacin freno de estacionamiento6. Filtro de carga7. Vlvula de cont rol de los frenos de estacionamiento/secundario8. INVERTER VALVE

    4.5.2: Funcionamiento

    Para el sistema de Freno de Parqueo/Secundario, el aire proveniente deltanque secundario llega a la vlvula del freno secundario y a la vlvulainversora. De la vlvula inversora, se dirige a la vlvula de freno de parqueoque es del tipo ON/OFF.

    Cuando se activa el freno de parqueo, el aire no pasa. Cuando sedesengancha el freno de parqueo, la vlvula de freno de parqueo deja pasar elaire, el cual pasa por el switch de freno de parqueo para indicar que se hadesenganchado el freno de parqueo y llega a la vlvula de liberacin del frenode parqueo, que al recibir la seal de aire, deja pasar el aceite para liberar elfreno de parqueo.

    Cuando se aplica el freno secundario, el aire proveniente de este llega a lavlvula inversora la cual invierte la seal (a mayor cantidad de aire provenientedel freno secundario, menor cantidad de aire se dirige hacia la vlvula de

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III 56 Material del EstudianteFSAA-DTSE0023-2004C Mdulo 4

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    liberacin del freno de parqueo) con lo cual se aplica parcialmente el freno deparqueo. Esto permite controlar mediante el pedal, el enganche del freno deparqueo

    Anotaciones

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III 57 Material del EstudianteFSAA-DTSE0023-2004C Mdulo 4

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    Leccin 4.6: Sistema Hidrulico de Freno

    El Sistema Hidrulico de Frenos toma aceite del tanque de compensacin oMake Up que a su vez es abastecido por el aceite de la vlvula de liberacindel freno de parqueo.

    Cuando sea necesario, los cilindros de frenos ante la falta de aceite, tomarneste del tanque. Mientras no sea necesario, es el mismo aceite el que trabajauna y otra vez durante las aplicaciones de los frenos.

    Los cilindros de frenos, accionados por aire, envan el aceite hacia los

    compensadores de desgaste o Slack Adjusters, quienes a su vez impulsadospor este aceite proveniente de los cilindros de frenos, envan el aceite del ladode frenado hacia los paquetes.

    De ser necesario, parte del aceite proveniente de los cilindros de frenospasaran al lado de frenado para compensar el desgaste de los paquetes oante alguna fuga que se presente

    Anotaciones

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    CURSO: TRENES DE POTENCIA III 58 Material del EstudianteFSAA-DTSE0023-2004C Mdulo 4

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    4.6.1 Componentes y Funcionamiento

    VALVULA DE LIBERACION DEL FRENO DE PARQUEO

    La vlvula de liberacin recibe el aceite proveniente del filtro de liberacin delfreno de parqueo o en todo caso de la bomba auxiliar de remolque. Parte deeste aceite se dirige al sistema piloto de la vlvula de control de levante. Elaceite que ingresa a la vlvula pasa por la vlvula de alivio del freno deparqueo (680 PSI): el exceso de aceite se dirige al sistema de enfriamientode frenos delanteros. El aceite pasa a travs de una vlvula