Trenes de Potencia Maquinaria Pesada (Mantenimiento)

8/16/2019 Trenes de Potencia Maquinaria Pesada (Mantenimiento)

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UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE

Extensión Latacunga

Maquinaria y Equipo Pesao

No!"re# Gabriel Monteros M.

Ni$e%# 8vo

Fec&a e entrega# 2016-01-18

'e!a# Trenes de potencia y mantenimiento a las orugas del tractor

'renes e potencia#

La fuera principal de los tractores tipo oruga y de cual!uier otro tipo de ma!uinaria

es su motor diesel "1#$ el cual cumple con un flu%o de potencia. &l movimiento empiea en

el volante de inercia del motor$ !ue env'a la potencia a trav(s de un divisor de par "2#$ el

cual consta de un con%unto de engrana%es planetarios "tren epicicloidal#$ el cual a trav(s del

e%e de mando ")# conecta a la transmisi*n del tractor "+#. La transmisi*n es la encargada deenviar la potencia por medio de su e%e de salida !ue est, conectada a la ca%a de engrana%es

de transferencia "# para transmitir el movimiento a los embragues de direcci*n y frenos "6#

los !ue se encuentran conectados al mando final "# de cada rueda motri de la oruga.

"/T$ 201)#

Figura 1. lu%o de potencia del tractor

Fuente: lide3are

(on$ertior e par#

4tilia una combinaci*n entre el embrague del motor y la transmisi*n. La funci*n

principal de este convertidor es actuar con cargas pesadas o con velocidades ba%as del

motor$ el convertidor par resbala y convierte la mayor parte de la velocidad perdida en

potencia$ de manera !ue el tractor puede disminuir su velocidad sin tener !ue disminuir la


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del motor$ lo !ue produce un efecto de cambio autom,tico a relaciones de engrane

progresivamente inferiores. /uando se vence la resistencia y la carga se aligera$ el

resbalamiento disminuye y la relaci*n entre las velocidades del motor y el tractor cambia

3acia una velocidad mayor y un par menor. La ba%a velocidad se usa para traba%o lento de

precisi*n y para cargas pesadas para reducir el resbalamiento necesario del acoplamiento

3idr,ulico. La alta velocidad se usa para traba%o ligero$ tosco$ donde se puede caminar con

facilidad. La reversa tiene una relaci*n de engrane algo m,s elevada !ue la ba%a. "Galo$

2006#

Figura 2. /orte transversal de un divisor de tor!ue

Fuente: lide3are

'ren Epicic%oia%#

/omo ya se 3abl* en el tema anterior$ un divisor de tor!ue es el encargado de

proporcionar una cone5i*n mec,nica e 3idr,ulica del motor a la transmisi*n es as' !ue la parte mec,nica viene dado por el tren epicicloidal$ cual es un sistema de engrana%es o tren

de engrana%es$ el cual consiste de uno o varios engrana%es e5ternos denominados

planetarios !ue rotan sobre un engrana%e central o solar. &l tren epicicloidal proporciona la

cone5i*n mec,nica durante el funcionamiento este tren de engrana%es y el convertidor de

par traba%an %untos para multiplicar el tor!ue en la medida !ue aumenta la carga en la

ma!uinaria.

Figura 3. Tren &picicloidal usado en tractores

Fuente: mas!uema!uina.com


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Funciona!iento e% tren epicic%oia%#

/uando el tractor se encuentra sin carga$ los componentes del %uego de engrana%es

planetarios ruedan como una unidad a las mismas 7M !ue ofrece el volante de inercia del

motor "1#$ no van a rotar en sus e%es$ solo se trasladar,n$ produciendo !ue el movimiento en

el e%e de salida "9# sea r,pido a la transmisi*n. Los engrana%es: solar "2#$ anular "#$ planetarios "# y porta planetarios "8# giran como unidad$ al blo!uearse el movimiento de

rotaci*n de los planetarios solamente se trasladan. /uando el impelente "+# gira dirige el

aceite contra los ,labes de la turbina "6#$ 3aci(ndola rotar. La rotaci*n de la turbina genera

el movimiento en el anular. "/T$ 201)#

Figura 4. uncionamiento del convertidor de par y tren epicicloidal "sin carga#

Fuente: lide3are

medida !ue se va generando carga en la ma!uinaria$ el e%e de salida del divisor

reduce su velocidad. La disminuci*n en la velocidad del e%e de salida "9# proporciona una

disminuci*n en las 7M del porta planetarios "9#. l disminuir la rotaci*n del porta

planetarios se produce un movimiento relativo entre el engrana%e solar "2# y el porta

planetario "8#$ 3aciendo !ue los engrana%es planetarios "# comiencen a rodar. La rotaci*n

de los planetarios 3ace !ue disminuyan las 7M del engrana%e anular "# y la turbina "6#.

/uando se da ese proceso$ el convertidor de par multiplica el tor!ue de salida. Mientras

mayor sea la diferencia de velocidad entre turbina e impelente "+# mayor ser, el tor!ue de

salida.

Figura 5. uncionamiento del convertidor de par y tren epicicloidal "con carga#

Fuente: lide3are

/uando e5iste una sobrecarga de la ma!uinaria$ esta se puede estolear "condici*n de

calado#$ en este caso el e%e de salida "9# y el porta planetarios "8# no van a girar. &sta


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condici*n produce !ue el engrana%e anular "# y la turbina giren en sentido contrario "6#$

pero al no 3aber movimiento en el e!uipo$ este movimiento no es aprovec3ado.

Figura 6. uncionamiento del convertidor de par y tren epicicloidal "con sobrecarga#

Fuente: lide3are

;urante las condiciones de carga el convertidor par proporciona el < delrendimiento$ el 2< restante lo proporciona el tren epicicloidal "/T$ 201)#. &l tama=o de

los engrana%es planetarios establece la distribuci*n del tor!ue entre los tor!ues: mec,nico e

3idr,ulico 3acia el e%e de salida.

Motores &ir)u%icos#

Los motores 3idr,ulicos !ue se utilian en los tractores y varias ma!uinarias

agr'colas son los de tipo engrana%es$ estos son el cora*n del sistema 3idr,ulico$ mueve al

l'!uido y lo 3acen traba%ar por todo el sistema$ convirtiendo la energ'a mec,nica en

3idr,ulica. &l motor recibe el l'!uido a presi*n !ue le es enviado por una bomba$ el l'!uido pasa a trav(s del motor provocando el giro de los engrana%es del mismo$ y uno de estos es

solidario a un e%e !ue va a girar %unto con el engrana%e del motor. ;e esta manera se

obtiene un movimiento circular$ este movimiento puede ser aprovec3ado para accionar un

tornillo sin fin el cual posee infinidad de usos dentro del aspecto agr'cola. ">oya$ 201)#

Figura 7. ;etalle de un motor 3idr,ulico.

Fuente: lide3are

La gran venta%a !ue nos ofrecen los motores 3idr,ulicos radica en la sustituci*n del

e%e card,nico "el cual tiene una gran dificultad de traba%ar en diferentes planos# por

mangueras fle5ibles de alta presi*n para transmitir la potencia. &sta venta%a 3a sido muy


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y la cadena 3acia atr,s. i la oruga c3oca con algo$ o se atora alg@n ob%eto entre la cadena y

la rueda gu'a$ o si se amontona arena o nieve sobre la catarina o la cadena$ la rueda gu'a se

puede mover 3acia atr,s comprimiendo el resorte$ absorbiendo en esta forma el c3o!ue$ o

aflo%ando la tensi*n en la cadena.

&l a%uste para contrarrestar el desgaste de la cadena se 3ace d,ndole vuelta al pernode a%uste !ue est, atornillado dentro de la 3or!uilla de la rueda gu'a y gira libremente sobre

el resorte. tornill,ndolo en la 3or!uilla 3ace retroceder la rueda gu'a aflo%ando la cadena

desatornill,ndolo empu%a la rueda gu'a 3acia adelante apretando la cadena. &ste a%uste no

afecta la tensi*n del resorte. "Galo$ 2006#

Figura 10. Aisualiaci*n de los tornillos de a%uste.

Fuente: Galo$ /riollo "7epositorio &

e recomienda para este caso usar e5tensiones de tubo para llaves$ calor$ aceite

penetrante debido a !ue se en estos sitios se concentra polvo$ suciedad$ restos de lubricantes

y adem,s el acceso a estos puntos es complicado.

De a-uste &ir)u%ico#

Los mecanismos de a%uste 3idr,ulico generalmente consisten en un pist*n dentro de

un cilindro 3erm(tico !ue tiene una grasera. &l v,stago del pist*n es una prolongaci*n de la

3or!uilla de la rueda gu'a. Bnyectando grasa dentro del cilindro se empu%a la rueda gu'a

3acia adelante y se aprieta la oruga$ de%ando salir grasa por la grasera o por una v,lvula

relevadora$ !ue se permite a la oruga gu'a se mueva 3acia atr,s y se aflo%e la oruga. Los

sistemas de a%uste 3idr,ulico son muy f,ciles de usar$ pero cual!uier fuga !ue tengan es probable !ue pongan al tractor fuera de servicio.


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Figura 11. Grasera para realiar a%ustes 3idr,ulicos

Fuente: Galo$ /riollo "7epositorio &

'ensión#

7ealiar la tensi*n correcta en la oruga$ si est, muy apretada se mantiene un

esfuero constante en cada pasador y en cada bu%e$ aun en la porci*n superior de la oruga

!ue no traba%a. Lo apretado produce un r,pido desgaste al dar vuelta los eslabones

alrededor de las ruedas$ y el roamiento adicional puede absorber una gran parte de la potencia del tractor. &l desgaste es la causa de !ue la cadena se alargue$ de manera !ue

eventualmente se restablece la tensi*n correcta. Las orugas muy flo%as tambi(n sufren un

desgaste adicional debido a la fle5i*n e5cesiva al entrar y salir en los tramos flo%os en la parte superior. La parte flo%a tambi(n puede roar contra las ca%as de las transmisiones

finales o con otras partes$ cort,ndolas y gastando la oruga. ero la desventa%a m,s

importante es !ue una oruga flo%a se sale con facilidad en las vueltas y en terreno irregularo inclinado$ especialmente s' las superficies se 3an redondeado por el desgaste.

e debe poder levantar la oruga de 1 a 2 plg arriba de un rodillo de soporte con una barreta. La flec3a de la curva !ue forme entre el rodillo de soporte y la rueda gu'a$ con el

tractor parado despu(s de molerse 3acia adelante$ debe ser apro5imadamente de lC2 plg y no

m,s de 1 plg por cada pie de oruga entre soportes. "Galo$ 2006#

Veri.icar e% egaste e %a caena#

un cuando se mantenga a la tensi*n correcta la oruga y sus ruedas tienden agastarse. Bnfluyen en la rapide el suelo en el !ue traba%en y la cantidad del mismo !ue

entre en ellas$ y la carga de traba%o. Tambi(n se produce desgaste en la superficie de los

bu%es$ donde los dientes de la catarina los empu%an. /uando est(n casi completamentegastados$ las orugas deben !uitarse del tractor y llevarse a un taller con prensa para las

orugas. ll' se e5traen$ se les da una media vuelta "se 3acen girar 180D#$ y se vuelven a

colocar a presi*n.

&n esta forma !ueda e5puesta a los dientes una superficie fresca$ sin desgaste$ y se

dobla la vida del bu%e. in embargo$ si los bu%es se gastan tanto !ue se les 3agan agu%eros$

tanto los bu%es como los pasadores deben reemplaarse. e debe estar al pendiente de lacondici*n de las orugas para evitar este gasto adicional$ y convencer a los operadores de

!ue informen de la magnitud del desgaste. Los dientes de las catarinas se desgastan

apro5imadamente lo mismo !ue los bu%es$ pero son muc3o m,s gruesos.


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Figura 12. ;esgaste del pasador y del bu%e Fuente: Galo$ /riollo "7epositorio &

Eay !ue verificar un tercer tipo de desgaste$ el !ue se produce entre los bu%es y los pasadores$ no es directamente visible$ pero se puede apreciar su magnitud estirando la

oruga. Aolteando los pasadores y los bu%es$ o instalando nuevos si es !ue ya se 3an volteado

o gastado demasiado$ se restablecer, longitud normal de la oruga. 4n cuarto tipo de

desgaste se produce en los rieles. Tiene muc3as formas diferentes$ la m,s seria es elredondeamiento de las aristas$ !ue generalmente se acompa=a$ por un redondeamiento

seme%ante de las ce%as de los rodillos. /uando 3a progresado lo suficiente la oruga tender, asalirse de los rodillos en las vueltas$ taludes$ y cuando c3oca con obst,culos. /uando unam,!uina llega a esta condici*n$ el operador tiene !ue gastar m,s tiempo y esfuero en

mantenerla dentro !ue en 3acer el traba%o. "Galo$ 2006#

Reconstrucciones en %a oruga

Los rieles de las orugas se pueden reconstruir con soldadura$ pero (ste es un traba%ogrande y con frecuencia los resultados no son buenos. Los cordones de soldadura deben

interrumpirse en el e5tremo de cada eslab*n. La superficie terminada puede !uedar

irregular y sin aristas a escuadra !ue son la me%or protecci*n para !ue no se salga la oruga.

&5isten dudas respecto a si se debe usar acero blando por su tenacidad o uno duro por suresistencia al desgaste.

/on frecuencia la fatiga del metal afecta a los eslabones de la oruga$ lo !ue los 3acefr,giles cuando se someten a grandes esfueros. La fatiga puede aumentar por los efectos

del calor de la soldadura. Los rieles nuevos o reconstruidos no dar,n un servicio completo a

menos de !ue los rodillos de la oruga se reemplacen o se reconstruyan al mismo tiempo."Galo$ 2006#


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(ircuito &ir)u%ico e %a irección e% tractor#

Figura 13. /ircuito 3idr,ulico de la direcci*n y 3erramientas del tractor

Fuente: utor

&n el tractor tipo oruga presente en el laboratorio de ma!uinaria y e!uipo pesada de

la instituci*n se puede verificar el funcionamiento del circuito 3idr,ulico usado por la

ma!uinaria agr'cola. La direcci*n de las orugas est, dada por las dos palancas !ue se

encuentran en la cabina del operario " y F#$ el momento !ue se activa 3acia adelante "Fest,tico# sale aceite 3idr,ulico desde el acumulador pasando por la bomba 3asta la v,lvula

distribuidora +C) tipo t,ndem !ue de%a pasar el fluido para accionar el actuador giratorio

produci(ndose !ue se active la oruga i!uierda 3acia delante obligando al tractor a curvar aderec3a. &l 3idr,ulico va por la l'nea de retorno pasa por el filtro$ enfriador y regresa al

acumulador.

i se activa F 3acia adelante " est,tico# se genera el mismo proceso anterior$ con la

diferencia !ue la v,lvula +C) se activa de%ando el paso al actuador giratorio de la oruga

derec3a$ obligando al tractor a girar a la i!uierda. i se act@an 3acia adelante y F seactivan las dos v,lvulas +C)$ activ,ndose las dos orugas "i!uierda y derec3a# lo !ue

provoca !ue se mueva el tractor 3acia adelante.

&n el caso !ue las dos palancas se 3agan 3acia atr,s cambia el sentido del t,ndem$ lal'nea de alimentaci*n y retorno cambian$ 3aciendo !ue el actuador vaya en sentido

contrario$ lo !ue produce el retro en el tractor.


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Figura 14. ccionando las palancas 3acia adelante "i!.# y 3acia atr,s "der.#

Fuente: utor

;e igual manera es el funcionamiento del circuito para la parte de las 3erramientas$tanto para el pist*n el cual acopla el accesorio "arado$ reservorio$ etc.#$ as' como tambi(n el

actuador giratorio para poder activar y 3acer traba%ar la 3erramienta seg@n sea la necesidad

del caso o del terreno. l actuar los enclavamientos de las v,lvulas +C) se genera la presi*nde la bomba 3acia las v,lvulas distribuidoras para 3acer funcionar el brao 3idr,ulico o el

actuador giratorio. i se lo ubica en la posici*n de desacople$ al igual !ue el caso anterior lal'nea de alimentaci*n se vuelve de retorno y viceversa$ pasando el 3idr,ulico por el filtro$enfriador y de vuelta al reservorio.

Figura 14. ccionando el enclavamiento "i!.# y activando la otra posici*n "der.# Fuente: utor

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

/T$ . "0+ de &nero de 201)#. SlideShare. ?btenido de lide3are:

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Galo$ /. "gosto de 2006#. Repositorio ESE. ?btenido de 7epositorio &&:3ttp:CCrepositorio.espe.edu.ecCbitstreamC21000C6)81C1CT-&&L-/;T-0996.pdf

>oya$ G. "0 de bril de 201)#. lan !grope"uario. ?btenido de lan gropecuario:

3ttp:CC.planagropecuario.org.uyCpublicacionesCrevistaC71))C7H1))H+.pdf

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