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Tren de impulsión CAT Convertidor de par: Se utiliza en ligar de los embragues de volante pata proporcionar un enlace más fluido entre el motor y la transmisión.|

Ilustración 1: convertidor de par

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Entrega el 100% de la potencia del motor a la transmisión. Multiplica el par cuando las solicitaciones de par y potencia de la maquina lo requieren. En maquinaria pesada multiplica el par, generando una mayor fuerza y potencia para el trabajo, CAT emplea convertidores de par en transmisiones servo-mecánicas, de contra-eje y planetarias. Los componentes principales son: rodete, turbina, estator, eje de salida.

El divisor de par: o o o o

El divisor de par difiere del convertidor de par convencional en la adición de un juego de engranajes entre el volante y el convertidor de par. Mando directo: se utiliza cuando el vehículo aumenta su velocidad de desplazamiento. Gamas de mando: en la primera y segunda velocidad el convertidor proporciona la máxima fuerza de tracción y potencia hidráulica. De la gama tercera a la octava de cambia a mando directo para proporciona la máxima eficiencia, los embragues aseguran cambios más suaves y sincronizados.

Transmisiones: Transforman la potencia del motor en potencia útil en función de la marcha y salida de fuerza.

Ilustración 2: transmisiones

Transmisiones de mando directo:

Ilustración 3: Transmisiones de mando directo

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Utilizan trenes de engranajes mecánicos para controlar la velocidad, sentido de marcha y la potencia desde el motor a través del tren de impulsión. Recibe el para el motor a través del embrague de volante.

Embrague del volante:

Ilustración 4: embrague del volante

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La plancha impulsora esta estriada y gira solidaria al eje de la transmisión. El disco impulsor esta estriado y gira a la velocidad del motor.

Operación del embrague del Volante: o o

Cuando se desconecta el embrague las dos planchas se encuentran en vacío y el disco gira a velocidad del motor. Cuando se conectan completamente las planchas y el disco trabajan como una sola unidad.

Cambios de velocidades de mando directo: o o o

Los cambios se realizan conectando diferentes engranajes de diferentes tamaños. Cuando el engranaje impulsado es más grande que el impulsor, la velocidad de salida se reduce y se aumenta el par. Cuando el engranaje impulsado es más pequeño que el impulsor, la velocidad de salida aumenta y se reduce el par.

Cambios de marcha de mando directo: o o

Para generar el retroceso es necesario que se conecten tres engranajes y es necesario que gire al mismo sentido que el eje de salida. Para cambiar el sentido de giro del eje de salida se conecta un engrane loco entre el engrane impulsor y el impulsado.

Transmisiones de mando directos:

Ilustración 5. Transmisiones de mando directo

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Se utilizan en situaciones en las que se requieren pocos cambios.

Servo-transmisiones: o o o o

Las servo-transmisiones permiten realizar cambios de marcha y velocidad bajo carga, permitiendo cambios de velocidad y dirección en plana carga. Están formados por engranajes por juegas de engranajes planetarios. El engrane central, corona y el porta-planetarios pueden ser desconectado por el embrague hidráulico. Cuando el embrague esta desconectado el engrane central, corona y el porta-planetarios giran como una solo unidad.

Servo-transmisiones de contra-eje.

Ilustración 6: Servo-transmisiones de contra-eje.

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Consta de dos ejes adyacentes que giran en sentido opuesto. Todos los engranajes están en contacto permanente y se realizan los cambios de velocidad a ‘plena carga.

Servo transmisiones hibridas de contra-eje planetarias: o

Se utiliza en operaciones largas con el mismo cabio de velocidades, permite cambios más potentes, eficientes y suaves y mantiene la potencia y el momento.

Transmisiones hidrostáticas:

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Se utilizan en operaciones en donde se requiere mayor maniobrabilidad y fuerza hidráulica. Facilitan los giros de potencia, la contra-rotación de la cadena, control de velocidad automática y compensación de carga. La potencia mecánica del motor de convierte en potencia hidráulica y nuevamente en potencia mecánica para accionar las cadenas. Para un giro de la maquina se reduce el flujo al motor con lo cual se reduce la velocidad de las ruedas y hace que la maquina gire en dirección de la rueda más lenta.

Ilustración 7: Componentes

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El sentido de marcha y las velocidades pueden cambiarse mediante un embrague mecánico.

Transmisiones servo-mecánicas:

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Es de operación manual, sincronizada. Consta de engranajes helicoidales de acople constante, embrague mecánico y retroceso hidráulico. Un embrague de rueda libre permite que el estator gire libremente en situaciones de velocidad alta y baja carga. Presenta una gran capacidad del convertidor de par.

Juego de corona y diferencial:

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Asegura que la potencia se divida adecuadamente a cada rueda de mando.

Juego de corona: o o

Está conformado por un engranaje cónico que es impulsado por el eje motriz y un engranaje de corona que se acopla con el engranaje de piñón. La corona esta monta en la caja del diferencial en las máquinas de ruedas o en el eje de la corana en las máquinas de cadenas.

Eje de piñón cónico: o o

Se encuentra estriado al conjunto de horquilla del eje motriz en un extremo de las máquinas de ruedas y a los engranajes de transferencia en un extremo en las máquinas de cadenas. El piñón cónico esta soportado por cojinetes de rodillos cónicos. Los cojinetes son precargados para máxima vida del cojinete.

Engranaje de corona: o o Diferencial estándar:

Es impulsado por el eje de piñón cónico y esta empernado al conjunto de la caja del diferencial o al eje de la corona. La corona tiene dientes cónicos para que haga juego con el piñón.

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Proporcionan un equilibrio de potencia a las ruedas y transfiere la potencia a los mandos finales. Los principales componentes son: conjunto de caja diferencial, cruceta los engranajes de piñón, y los engranajes laterales. Conjunta de caja diferencial: contiene los componentes del conjunto diferencial. Gira la cruceta y los engranajes de piñón que intersecan a los engranajes laterales. Proporciona soporte a los semiejes. Cruceta: sirve como montaje para los engranajes de piños y gira con el conjunto de la caja diferencial. Engranajes de piñón: Hay de dos a cuatro engranajes de piñón montados en la cruceta. Permanecen estacionarios excepto durante el giro o durante el patinaje de la rueda Engranajes laterales: están estriados a los semiejes. En un giro por patinaje rotaran a diferente velocidad a la de los engranajes de piños permitiendo que los ejes giren a diferentes velocidades.

Tipos de diferenciales: o o

Diferencial de patinaje limitado: proporciona igual potencia a ambas ruedas bajo condiciones de tracción normal. Su ventaja es cuando una rueda pierde tracción, transfiere la potencia perdida desde el lado de menor tracción al de mayor tracción.

Diferencial anti-patinaje: o Es de tipo de traba automático que obliga a las ruedas a girar a la misma velocidad sin importar las condiciones de tracción. o Envía el 100% del par a la rueda con tracción. Traba diferencial:

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Existen dos tipos de traba diferencial. traba diferencial de embrague de manivela y sistema diferencial de disco múltiple. El pedal activa el diferencial de manivela Un interruptor en la cabina activa los diferenciales de disco múltiple.

Eje de cuatro piezas:

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Consta de cuatro componentes principales: dos cajas de semiejes una caja central y una caja intermedia Los frenos requieren menor fuerza de frenado Su ubicación protege de la suciedad y de los escombros. Para evitar el calentamiento los frenos son bañados con aceite de los ejes. Sus piezas tienen larga vida con alta resistencia.

Dirección de cadena: o o

La dirección se hace cambiando el Angulo de las ruedas respecto a la línea central de la máquina. En las máquinas de cadena la dirección se logra manipulando el tren de impulsión, específicamente haciendo que la cadena gira más rápido que la otra.

CAT lo hace de tres modos: o o o

Mando hidrostático: los motores de pistones hidráulicos impulsan cada cadena. La velocidad y sentido de cada cadena es controlada por bombas de pistones. Embrague de dirección: para guiar la maquina usa una palanca de control por contacto y un embrague de dirección. Embrague del diferencial: usa tres juegos de engranajes planetarios y un motor hidráulico para cambiar la velocidad de la cadena. La potencia de la transmisión se envía a través de las coronas a los tres juegos de engranajes.

Frenos de servicio:

Son componentes que reducen la velocidad, paran o mantienen la maquina fija CAT proporciona maquinas con frenos en las ruedas o en los semiejes.  

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Tipo de zapata de expansión: este sistema usa dos conjuntos de zapatas curvadas por rueda que se expanden internamente en un tambor de metal. Las zapatas son accionada por cilindros que giran con las ruedas. Tipo de disco y horquilla: consiste en un disco de acero giratorio ubicado dentro de los forros. La presión del sistema forzar un pistón contra la plancha de metal del conjunto del forro, comprimiendo el material de fricción en el disco de acero giratorio, produciendo la acción de frenado. Tipo de disco completo (húmedo): está constituido por múltiple discos y pares de espaciadores, cada disco gira con el eje mientras que una de las planchas espaciadoras se mantiene fija por el anillo exterior Tipo de cámara expansora: constan de una serie de bloques montados en la parte exterior de la cámara expansora, cuando la cámara se expande hidráulicamente los bloques de fricción son forzados contra el tambor de freno giratorio.

Mandos finales:

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Reducen la velocidad de giro y aumentan el par. Los mandos finales aplican fuerza impulsora a las cadenas o a las ruedas. Los componentes delanteros son ligeros debido a que transportan menos par.

Reducción simple de engranaje principal:

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Consta de único engranaje de piñón que recibe la potencia de embrague de dirección, impulsando un engranaje principal grande, el cual a su vez está conectado a la rueda motriz de una máquina de cadena.

Reducción doble de engranaje principal:

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Tiene un eje de entrada, que a su vez de un engranaje de piñón gira el primer engranaje principal. Desde este engranaje principal un eje loco gira un segundo engranaje de piñón que a su vez impulsa el segundo engranaje principal. El eje de salida se extiende desde el segundo engranaje principal.

Reducción simple planetaria:

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Consta de un juego de engranajes planetarios que incluye un engranaje central, una corona, engranajes planetarios, porta-planetarios, ejes planetarios y cojinetes.

Reducción doble planetaria:

Contiene dos juegos de engranajes planetarios ambos juegos comparten una corona fija.

Reducción planetaria doble:

Pueden reducir la velocidad en la gama de 10 hasta 22.5 a 1, e incrementar el par de 10 a 22.5 veces.