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Tema: Comprobación del sistema de embrague Nombres: Angel Barrera Christian Amendaño Diego Tinoco David Llivicura Asignatura: Tren de fuerza motriz Grupo: #4 Facultad: Ing. Mecánica Automotriz Docente: Ing. Paul Narváez

1. OBJETIVO GENERAL:  Verificar si está bien dimensionado el mecanismo de embrague de un vehículo industrial. 2. OBJETIVOS ESPECIFICOS:  Analizar el tipo de vehículo que vamos a proceder con la verificación.  Sacar los datos técnicos del vehículo escogido con el fin de procedes a realizar los caculos con las formulas previamente analizadas en clase.  Determinar los cálculos necesarios para verificar el buen dimensionado del embrague.  Interpretar con los datos obtenidos si nuestro sistema esta bien dimensionado. 3. INTRODUCCION El embrague es un sistema que permite tanto transmitir como interrumpir la transmisión de una energía mecánica a su acción final de manera voluntaria. En un automóvil, por ejemplo, permite al conductor controlar la transmisión del par motor desde el motor hacia las ruedas. 4. MARCO TEÓRICO  MISION DEL EMBRAGUE

El embrague es el mecanismo encargado de transmitir el par motor que nos proporciona el grupo propulsor, a la caja de cambios y ésta, a su vez, a las ruedas a voluntad del conductor (manual) o automáticamente (automático), o dicho de otra manera, su misión, es desconectar el motor de las ruedas en el momento de arrancar o realizar un cambio de marcha. en lo que concierne al confort, el mecanismo de embrague también tiene que ser progresivo, para que no se produzcan tirones cuando ponemos en movimiento el vehículo, desde una posición de parado; debe ser, además, elástico para absorber los cambios de revoluciones en aceleraciones y desaceleraciones del motor.

EL ACCIONAMIENTO DEL EMBRAGUE

Por accionamiento del embrague o timonería se entiende todos los elementos que se encargan de llevar la acción que el conductor realiza sobre el pedal hasta el embrague en sí. Veremos las diferentes posibilidades con las que el conductor puede pilotar el sistema de embrague. Debido a la evolución que actualmente están recibiendo los accionamientos del embrague, existen en el mercado diferentes formas, agrupadas básicamente en dos: SISTEMAS DE EMBRAGUES PILOTADOS POR UN PEDAL

Dentro de este tipo de accionamiento, nos encontramos con dos variantes básicamente: Accionamiento mecánico: este mecanismo se basa en el accionamiento del sistema de embrague, mediante un cable de acero, unido por uno de sus extremos al pedal de embrague, y por el otro a una horquilla de embrague, unida ésta a su vez con el cojinete de embrague. Al pisar el pedal, el cable tira de la horquilla, aplicándole un esfuerzo capaz de desplazar al cojinete de embrague, deformando a su vez el diafragma del mecanismo de embrague, con el consiguiente desembragado del sistema. Al soltar el pedal, la fuerza de dicho diafragma, hace desplazar al cojinete en sentido contrario, y ésta a su vez al cable, con el consiguiente retorno del pedal de embrague a su estado de reposo. En el sistema de accionamiento del embrague por cable, encontramos básicamente dos variedades. Por una parte tenemos el sistema en el que el cojinete de embrague, en posición de reposo, está en constante contacto con el diafragma, o con las patillas de accionamiento, según proceda. Y por otra, está el sistema en el que el cojinete de embrague y el diafragma, en posición de reposo, tienen una separación denominada guarda. Esta separación, se obtiene gracias a un muelle situado en la horquilla del embrague. Accionamiento hidráulico: en este sistema se utiliza, para desplazar al cojinete de embrague y en consecuencia al mecanismo de embrague, un cilindro emisor (o bomba), y un cilindro receptor (o bombín). Están comunicados entre si, a través de una tubería, el sistema funciona por medio del movimiento de unos émbolos situados dentro de los cilindros, dicho movimiento se efectúa a través de un líquido (el mismo que es utilizado en los sistemas de frenado). Cuando presionamos el pedal de embrague, este actúa directamente sobre el cilindro emisor, desplazando su émbolo, éste a su vez ejerce una presión sobre el líquido, que desplaza al émbolo del cilindro receptor. El cilindro receptor (o bombín), se comunica con el cojinete de embrague (en la mayoría de los casos), por medio de una horquilla. Esta está accionada por el cilindro receptor, por medio de un vástago, que permanece en contacto con el émbolo de dicho cilindro. Al desplazarse el émbolo por la fuerza del líquido, se desplaza el vástago y acciona la horquilla. MECANISMOS DE EMBRAGUE PILOTADOS ELECTRÓNICAMENTE

está encomendado a un sistema electrónico de gestión accionado por la electrónica o la hidráulica. Embragues electromagnéticos: están formados por un elemento conductor fijado al volante de inercia en el que se encuentra polvo metálico, un elemento conducido ensamblado sobre el primario de la caja de cambios con una bobina que es alimentada a través de unas escobillas y un calculador electrónico, que recibe información de la posición de la palanca de cambios, del régimen del motor, de la velocidad del vehículo, y de la posición del pedal del acelerador. El embrague es gestionado por corrientes de intensidad variable. Embragues hidráulicos: se constituye mediante una bomba solidaria al volante de inercia y una turbina solidaria al primario de la caja de cambio; entre ambas se sitúa un reactor montado sobre una rueda libre y todo el conjunto va cerrado y bañado por aceite, siendo los álabes helicoidales de los tres elementos los que mueven el aceite.

EMBRAGUES DE FRICCION

Están constituidos por una parte motriz, que transmite el giro a una parte conducida, utilizando para tal efecto la adherencia existente entre los dos elementos, y a los que se les aplica una determinada presión, que los une fuertemente uno contra el otro. El embrague de fricción está compuesto por dos partes claramente diferenciadas, el disco de embrague y el plato de presión. DISCO DE EMBRAGUE

Este dispositivo está formado por un disco de acero en el que por medio de unos remaches van sujetos los forros, de tal manera que las cabezas de los remaches van embutidas para que no rocen contra la superficie del asiento del volante y en el plato de presión. Dependiendo del par motor a transmitir, y del peso del vehículo, se calcula el dimensionado del disco de embrague. Se trata de un disco en cuyo centro está dispuesto un cubo estriado (por el que se pone en contacto con el eje primario de la caja de velocidades) que se une, mediante unos muelles repartidos en toda su circunferencia, a un plato forrado por sus dos caras con el material adherente anteriormente descrito. Dichos muelles, sirven para que la transmisión de giro desde el material adherente al cubo estriado (y por tanto al eje primario), se realice de una manera elástica (y pueda volver a su posición inicial).

PLATO DE PRESIÓN

El plato o disco de presión sirve de acoplamiento del conjunto al volante de inercia por medio de un disco de fricción y va montado entre el disco de fricción y la carcasa. Entre el disco de presión y la carcasa van montados los elementos de presión que pueden ser muelles helicoidales o un diafragma. También denominado maza de embrague, se compone de un disco de acero en forma de corona circular. Por una cara se une a la carcasa del mecanismo de embrague, a través de unos muelles o diafragma y por otra cara se une a una de las caras del disco de embrague.

COJINETE DE EMBRAGUE

Denominado también cojinete axial o collarín de embrague. Es el elemento por el que accionamos el mecanismo de embrague. Se trata de un cojinete de bolas, que se desliza sobre el tamo de primario situado en la campana de la caja de velocidades. Dicho deslizamiento axial, se controla por una de sus caras a la que va acoplado un elemento denominado horquilla, (gestionada ésta por diferentes formas que veremos más adelante), y por el otro extremo permanece en contacto con las patillas de accionamiento, en el caso de que se trate de un mecanismo de embrague por muelles, o sobre los dedos elásticos, si se trata de un mecanismo dotado de embrague por diafragma. MUELLES O DIAFRAGMA

Tanto los muelles como el diafragma, son los que realizan el esfuerzo necesario para aprisionar el disco de embrague, entre el volante motor y el plato de presión. El sistema provisto de muelles, actualmente ha sido sustituido por el sistema por diafragma, debido a las ventajas que ahora veremos.

Con el desgaste del disco, en el sistema con diafragma, aumenta la presión sobre éste, debido a la mencionada conicidad del diafragma. Mientras que con los muelles esta presión va disminuyendo debido al estiramiento de los mismos. El esfuerzo que hay que ejercer para el desembragado es menos en el sistema por diafragma que en el sistema de muelles. El sistema de diafragma es más fácil de equilibrar, y más sencillo de construir. EMBRAGUE DE MUELLES

Este es uno de los tipos de embrague que más se han utilizado. Los muelles, están dispuestos circularmente para que resulte una presión más uniforme sobre la maza de embrague. Empujan al plato de presión por uno de sus dos extremos, apoyando el otro en la carcasa. Debido a la presión que ejercen éstos sobre el plato de presión, cuando no actuamos sobre el mecanismo de embrague, el disco de embrague está presionado entre el plato y el volante motor. Por el contrario, cuando actuamos sobre el mecanismo de embrague, oprimimos dichos muelles, dejando de ejercer presión sobre el disco de embrague, con la consiguiente interrupción de la transmisión del par motor a la caja de velocidades. En el sistema de embrague provisto de muelles, para ejercer la acción sobre éstos, el sistema está provisto de unas patillas de accionamiento. Estas están accionadas, en uno de sus extremos, por un elemento denominado cojinete de embrague, y por el otro extremo actúan sobre el plato de presión, desplazándolo y éste actuando a su vez sobre dichos muelles. Dichas patillas se basan en el principio de la palanca, para realizar tal función, teniendo como punto de apoyo, la carcasa.

EMBRAGUE DE DIAFRAGMA

El diafragma está constituido por un disco de acero, con forma cónica, en el cual se encuentran practicados unos cortes radiales, cuya elasticidad causa la presión necesaria para mantener el plato de presión contra el disco de embrague. Al practicarse dichos cortes, el disco queda dividido interiormente en varios dedos elásticos, que ejercen la función de las patillas de accionamiento estudiadas en los embragues con muelles. Cuando se monta en el vehículo, en posición de reposo, el diafragma se fuerza montándose en su posición plana, por lo que, al tratar de recuperar su forma cónica, oprime al disco de embrague por el medio del plato de presión. La acción sobre el diafragma, se ejerce en el centro de éste mediante un cojinete de embrague. Cuando realizamos la acción de desembragado, actuamos de manera que invertimos la conicidad del diafragma, dejando de ejercer presión sobre el plato de presión con la consiguiente liberación del disco de embrague.

AVERIAS COMUNES

Las averías más frecuentes en el conjunto del embrague pueden ser: EL DISCO DE FRICCIÓN PATINA.

Causa que puede ser debida a que el disco está engrasado ya que, entre el eje primario y volante de inercia, existe un retén para eliminar fugas de valvulita del cambio de velocidades y aceite del motor, y este retén puede estar en malas condiciones. Está mal tensado el cable de accionamiento de la horquilla y cojinete de tope, ya que el cojinete debe estar a una distancia aproximada de 2 a 3 mm. en el momento en que se pisa el pedal hasta llegar al diafragma (el llamado punto muerto del pedal). Los componentes del disco (amianto y partículas metálicas) están desgastadas y tocan los remaches, que son metálicos en los platos, lo que disminuye la adherencia. PROBLEMAS QUE PUEDE CAUSAR LA PRENSA DE PRESIÓN EN MAL ESTADO

La marcha atrás suele rascar. Dureza del pedal Dureza al seleccionar las velocidades. 5. DESARROLLO

MASSEY FERGUSON 1640 MOTOR POTENCIA EMBRAGUE ACCIONAMIENTO

Agco Sisu Power 420DS 130 CV tipo Split Torque Hidráulico

1. Par motor soportado (cm) Cm=

716.20∗Wf ( kg . m ) rpm

Cm=

716.20∗105 2200

Cm=34,1822kg .m

Cm=335,2128 N . m

2. Fuerza de empuje (fe) Obtenida de las especificaciones del manual es: 8846 N 902 Kgf 3. Fuerza transmitida (ft) Ft =Fe (u∗n) Ft =8846(0.4∗4) Ft =14153.6 N 4. Presión máxima admisible en el disco (p) Fe P= S DOBLE DISCO Diámetro exterior =330 mm Diámetro interior =254 mm S= AEx− Ain S=855.29 cm2 −506.70 cm2 S=348.58 cm2 P=

8846 N 348.58 cm 2

P=25.37∗2 P=50.75 N /cm2 P=5.17 kg/cm2 5. Par máximo transmitido (cm) Rm=

Ri+ ℜ 2

Rm=

12.+16.5 2

Rm=14.6 cm Cm=Ft∗Rm Cm=14153.6 N∗14.6

Cm=206642.56 N /cm Cm=2066.4256N/cm 6. Mando hidráulico.

∑ MB=0 8846 ( 9 )+ FC ( 28 )=0 FC =

−8846 ( 9 ) 28 FC =−2843.35 N

Área de la bomba= 1256.63 mm2 Área del bombín =706.85 mm2 Mando hidráulico

FD FC

AREA 1 Área 2

FD FC = A1 A2 FD 2843.35 = 706.85 1256.63 FD=2843.35∗¿706.58/1256.63 FD=1598.76 N

∑ ME=0 1598.76 ( 8 ) + FP ( 60 )=0 FP ( 60 )=12790.08 FP=213.168 N FP=21.72 Kgf

ANEXOS Ficha técnica:

CONCLUSIONES.   

Al realizar este trabajo se pudo reconocer los diferentes tipos de embragues existentes. Mediante lo realizado se pudo concluir la función de las diferentes partes en un sistema de embrague, así como el tipo utilizado según el vehículo. A la vez también se llegó a la conclusión de la importancia de un sistema de embrague en un vehículo.

LinkografÍas: http://mayfer.com.uy/shop/massey-ferguson-2/mf-4299/ Tipo de mando: tipo de mando file:///C:/Users/aNGEL/Desktop/UPS-CT002074.pdf El embrague http://www.repuestosfuster.com/es/busca-producto/massey-ferguson/embrague/embrague. PDF http://www.masseyferguson.com.ar/Images/servicios/manuales/Tractores/MF-Serie-4200Alta_Potencia_Parte8.pdf.