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Víctor Ramos Docente: Departamento de Mecánica Instructor Think Big - Caterpillar Tecsup Sur | Campus Arequipa Urb. Monterrey D-8 - José Luis Bustamante y Rivero

Mantenimiento, Evaluación y ajustes del tren de fuerza Caterpillar.

UNIDAD 3: Mando final Lección 1:Mando final

El mando final El mando final es la última reducción de engranajes y contribuye, con los otros componentes del tren de fuerza, a convertir la velocidad del motor en par de fuerza capaz de transportar cargas muy pesadas

Mando final

Los mandos finales proporcionan el aumento de par en el tren de fuerza. Esto hace que los otros componentes del tren de fuerza transporten cargas de par relativamente ligeras. El resultado es una mayor vida útil de los componentes del tren de fuerza. El mando final de contraeje (figura) algunas veces se llama mando final de engranaje principal.

Mando final de reducción simple

En los tractores de cadenas pequeños se usa un mando final de reducción simple.

Mando final de reducción doble El piñón impulsa un engranaje loco (amarillo), que es un engranaje agrupado (combinación de dos engranajes de diferente tamaño).

Flujo de potencia en una máquina con cadenas

El piñón impulsa el engranaje amarillo. El portador rojo y la rueda motriz roja están estriados entre sí.

Corona fija y maza

La corona está montada en una maza fija.

Flujo de potencia en una máquina con ruedas La corona está empernada a la maza fija El engranaje central hace que los engranajes planetarios se muevan alrededor de la parte interna de la corona fija. El portador (amarillo) está empernado a la rueda.

Maza y punta de eje En esta figura, el conjunto de la maza y la punta del eje de la derecha, y la corona a la izquierda están estriados en el centro.

Mando final de reducción doble

Mando final de triple reducción

UNIDAD 2: Diferencial Lección 1: Diferencial

Potencia a los diferenciales

Máquinas

Corona y piñón

Radio de giro

Distancia recorrida en un giro

Caja del diferencial y engranajes laterales

Juego de la corona/grupo diferencial

Juego de la corona

Grupo diferencial

Conjunto de la caja del diferencial

Los piñones diferenciales o engranajes de cruceta

Cruceta

Engranajes laterales

Diferencial de traba

Diferencial de patinaje limitado

Diferencial de patinaje limitado Este diseño se prefiere cuando hay espacio suficiente. Cargadores de ruedas medianos, en algunos cargadores de ruedas grandes y en los camiones articulados,

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

Diferencial de patinaje limitado (1) Caja de la superficie endurecida. (2) Arandela de tope (3) Paquete del embrague (4) Caja del accionador (5) Engranajes laterales (6) Piñón (engranajes) (7) Piñón (engranajes) (8) Ejes del piñón

Relación de traba

(4) Caja del accionador (8) Eje de piñón. (9) Ángulo de 45 grados El par del paquete de embrague limita la pérdida de tracción a la rueda que esté girando con más rapidez.

Diferencial de Patinaje Limitado

 Gracias a la forma de la cuña, los ejes de la cruceta siempre tienen la tendencia de montarse en la cuña.  Una diferencia de velocidad en los ejes, hace que las fuerzas de separación del diente del engranaje actúe en los anillos de presión tratando de girar la cruceta.  El extremo cuadrado de la cruceta resistirá este giro, aumentando las fuerzas axiales, accionándose así los embragues.

Diferencial de patinaje limitado desarmado (1) Caja. (2) Arandela de tope (3) Paquete del embrague (4) Caja del accionador (5) Engranajes laterales (6) Piñón (engranajes) (7) Piñón (engranajes) (8) Ejes del piñón

El planetario se ajusta dentro del anillo de presión y este anillo se acopla con cuatro lengüetas con ranuras a la caja. Las lengüetas hacen que los anillos de presión giren con la caja, las ranuras de la caja son largas permitiendo que los anillos se muevan axialmente.

Extremo cuadrado que se ajustan en las cuñas de dos anillos de presión

Operación del diferencial de patinaje limitado

Condiciones normales antipatinaje

Operación del diferencial de patinaje limitado Condiciones de patinaje máximo  La ventaja de un diferencial de patinaje limitado sobre un diferencial estándar se muestra en la diferencia de par.  Un diferencial estándar puede transferir solamente la misma cantidad de par desde el lado de patinaje al lado opuesto.  El diferencial de patinaje limitado puede transferir 2,6 veces la cantidad de par al lado de patinaje. La ventaja total del diferencial de patinaje limitado sería un aumento de tracción del 45 por ciento al lado de patinaje.

Diferencial NoSPIN

(1) Conjunto de la caja. (2) Diferencial y caja del diferencial NoSPIN. (3) Piñón cónico. (4) Corona

Diferencial NoSPIN (5) Engranaje lateral. (6) Embrague impulsado. (7) Resorte. (8) Anillo de retención. (9) Anillo de retención. (10) Resorte. (11) Embrague impulsado. (12) Engranaje lateral. (13) Retén de resorte. (14) Retén de resorte. (15) Leva central. (16) Arandela de presión. (17) Cruceta.

Diferencial NoSPIN Parte izquierda desmontada

(5) Engranaje lateral. (6) Embrague impulsado. (7) Resorte. (13) Retén de resorte. (17) Cruceta.

Cruceta y leva central (15) Leva central. (17) Cruceta. (18) Muesca en la leva central. (19) Chaveta de la cruceta.

Embrague y anillo de retención (6) Embrague impulsado. (8) Anillo de retención. (20) Muesca en el anillo de retención. (21) Leva.

Operación del diferencial NoSPIN (5) Engranaje lateral. (6) Embrague impulsado. (11) Embrague impulsado. (12) Engranaje lateral. (17) Cruceta. (22) Dientes de la cruceta. (23) Dientes de los embragues impulsados.

Operación de avance en línea recta

Giro a la derecha en avance con potencia (5) Engranaje lateral. (6) Embrague impulsado. (11) Embrague impulsado. (12) Engranaje lateral. (17) Cruceta

Giro en avance sin potencia (5) Engranaje lateral. (6) Embrague impulsado. (11) Embrague impulsado. (12) Engranaje lateral. (17) Cruceta. (22) Dientes de la cruceta. (23) Dientes de los embragues impulsados

Retroceso en línea recta

Giro de retroceso a la derecha con potencia (5) Engranaje lateral. (6) Embrague impulsado. (11) Embrague impulsado. (12) Engranaje lateral. (17) Cruceta. Giro de retroceso a la derecha con potencia

Comparación

El diferencial de patinaje limitado es efectivo para aumentar el esfuerzo de tracción, pero la maniobrabilidad cambia cuando la máquina se mueve de condiciones de terreno buenas a deficientes. En condiciones de terreno buenas, los embragues de patinaje limitado patinan cuando gira para permitir la velocidad diferencial de un eje al otro. En condiciones de terreno deslizante, los embragues de patinaje limitado no patinan tan fácilmente, de modo que la acción diferencial es limitada. Esto resulta en un radio de giro mayor.

Los diferenciales de patinaje limitado aumentan los costos de producción. La activación consume el material de fricción, y el arrastre asociado aumenta el consumo de combustible. Aunque la vida útil del neumático aumenta, gracias a la reducción de patinaje del neumático, la vida útil del mando final disminuye, por razón de la distribución no uniforme de par entre los mandos finales en el mismo eje.

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

Si se usa el diferencial antipatinaje en una aplicación en la que se deben hacer muchos giros, resulta un aumento del desgaste del neumático y disminuye la vida útil del mando final. Los costos de operación relacionados con estos diferenciales pueden ser positivos cuando los costos se comparan contra las ventajas en aplicaciones en donde es necesaria la ayuda de tracción.

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