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UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE EXTENSIÓN LATACUNGA DEPARTAMENTO DE ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ MAQUINARIA Y EQUIPO PESADO CÓDIGO DE LA ASIGNATU RA

CARRERA Ing. Automotri z

NRC

3603 José Luis Tubon

NOMBRE:

NOMBRE DE LA ASIGNATURA

MAQUINARIA PESADO

Y

EQUIPO

Fecha: 19/01/2016

TREN DE POTENCIA DEL TRACTOR DE ORUGAS DEFINICION El funcionamiento del tren de potencia presenta mayor eficiencia para el funcionamiento de estos tipos de máquinas. La clave será utilizar de manera satisfactoria para el diagnóstico. FLUJO DE POTENCIA La potencia del motor diésel es enviada desde el volante a través del divisor de par que consta de un conjunto de engranajes planetarios, el cual a través del eje de mando conecta a la transmisión. La transmisión envía el flujo de potencia a través del eje de salida que está conectado a la caja de transferencia para luego transmitir el movimiento hacia los embragues de dirección y frenos los cuales están conectados al mando final de cada rueda motriz.

Ilustración 1 Componentes Tren de potencia Tractor de Orugas

Fuente: http://es.slideshare.net/barbi1984/60053027manualdelinstructortrendefuerzatractor es

Los componentes mostrados son: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Motor Divisor de Par Eje de Mando Principal Transmisión Caja de Engranajes de Transferencia Embragues de Dirección y Freno Mando Final

VALVULA DE ALIVIO DE SALIDA DEL CONVERTIDOR La válvula de alivio de salida del convertidor mantiene una presión mínima en el convertidor. El orificio pasea la válvula se utiliza para estabilizar la válvula cuando pick de presión en el sistema, este orificio ayuda también a mantener una mínima cantidad de aceite fluya hacia el o los enfriadores del sistema del tren de potencia independiente de la condición de la válvula.

Ilustración 2 Válvula de alivio de Presión

Fuente: http://es.slideshare.net/barbi1984/60053027manualdelinstructortrendefuerzatractor es

CONVERTIDOR El convertidor de torque proporciona la conexión hidráulica entre Impelente, Turbina y estator. Mientras que la conexión de los Engranajes Planetarios proporciona la conexión mecánica. Durante el funcionamiento, el tren de

engranajes planetarios y el convertidor de torque trabajan juntos para multiplicar el torque en la medida que aumenta la carga en la máquina.

COMPONENTES INTERNOS DEL CONVERTIDOR La ilustración muestra la vista en corte transversal del convertidor de torque. Los componentes mayores incluyen, el impelente (6), la turbina (5), el estator (7), el engranaje planetario (4), el anular (1) y el eje de salida (8).

Ilustración 3 Componentes del Convertidor

Fuente: http://es.slideshare.net/barbi1984/60053027manualdelinstructortrendefuerzatractor es

TRASMISION Y ENGRANAJES PLANETARIOS FUNCIONAMIENTO MOVIMIENTO SIN CARGA. ENGRANAJES PLANETARIOS SOLAMENTE SE TRASLADAN Durante la condición SIN CARGA, los componentes del juego de engranajes planetarios ruedan como una unidad a las mismas RPM. Los engranajes planetarios no rotarán en sus ejes, solamente se trasladaran. Y el movimiento en el eje de salida será rápido hacia la transmisión. Solar, Anular, Planetarios y Porta Planetarios en este movimiento girarán como una unidad, al bloquearse el movimiento de Rotación de los engranajes planetarios, estos solamente se podrán trasladar cuando el impelente gira, dirige el aceite contra los alabes de la turbina, haciéndola rodar. La rotación de la turbina causa el giro del engranaje anular.

COMPONENTES 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

Volante Engranaje Solar Carcasa Rotatoria Impelente Anular Turbina Engranajes Planetarios Portador Planetario Eje de Salida Estator.

Ilustración 4 Funcionamiento Eje Planetario

Fuente: https://es.scribd.com/doc/60053027/Manual-Del-Instructor-Tren-deFuerza-Tractores MOVIMIENTO CON CARGA. ENGRANAJES PLANETARIOS ROTAN Y SE TRASLADAN A medida que el operador aumenta la carga de la máquina, el eje de salida DEL DIVISOR reduce su velocidad. La disminución en la velocidad del eje de salida ocasiona una disminución en las RPM del portador de los planetarios. Al disminuir la rotación del portador planetario se produce un movimiento relativo entre el engranaje solar y portador planetario que hace que los engranajes planetarios comiencen a rodar. La rotación de los engranajes planetarios hace disminuir las RPM del engranaje anular y la turbina. A estas alturas, el convertidor del torque multiplica el torque de salida. Mientras mayor sea la diferencia de velocidad entre Turbina e Impelente mayor será el torque de salida

Ilustración 5 Funcionamiento eje planetario con carga

Fuente: https://es.scribd.com/doc/60053027/Manual-Del-Instructor-Tren-deFuerza-Tractores

CONDICION DE CALADO. (STALL) ENGRANAJES PLANETARIOS SOLAMENTE ROTAN. Una carga demasiado pesada puede forzar la máquina. Si la máquina entra en la condición de stall o de calado (sobre carga) el eje de salida y el porta planetarios no girarán. Esta condición causa que el engranaje anular y la turbina giren en sentido contrario a la rotación del motor. La máxima multiplicación del torque se logra cuando el engranaje anular y la turbina giran en sentido contrario. Pero por no haber movimiento en el equipo este torque no es aprovechado. Durante todas las condiciones de carga, el convertidor de torque proporciona el 75% del rendimiento y el juego de engranajes planetarios proporciona el siguiente 25%. El tamaño de los engranajes planetarios establece la distribución del torque entre el torque hidráulico y el torque mecánico hacia el eje de salida.

Ilustración 6 Condición de Calado.

Fuente: https://es.scribd.com/doc/60053027/Manual-Del-Instructor-Tren-deFuerza-Tractores

MANTENIMIENTO A LAS ORUGAS

PROCESO DE DIAGNOSTICO DE FALLAS Para el diagnostico de fallas debemos realizar las siguientes pasos. a) Hable directamente con el operador, si es posible realice las siguientes preguntas.     

¿Cuáles son los síntomas exactamente? ¿Cuándo comenzaron los síntomas? ¿Bajo qué condiciones ocurre el problema? Controle el historial de reparaciones de la máquina. ¿Qué pasó? ¿En qué orden? Sea específico.

b) Verifique el problema operacional  

¿El sistema está actuando como se esperaba? Cuando sea posible, repita las condiciones para repetir el problema.

c) Determine las causas probables   

Repare primero todos los códigos de diagnóstico ACTIVOS. ¿Qué sub-sistema podría causar el problema? ¿Qué sub-sistema recomienda el manual?

d) Disminuya la lista de causas  

Use la información reunida del operador. Si hay más de un síntoma, ¿hay algunas causas comunes?

e) Subsistema de prueba   

Haga primero una prueba a la causa más probable. Realice una inspección visual. Use los procedimientos en este manual.

d) Los controles de conectores son extremadamente importantes. Controle cada perno, Enchufe y cable. 

No asuma que todos los problemas de funcionamiento son causados por el sistema electrónico.

DETECCION DE FALLAS Use esto como una referencia para la localización y corrección de los problemas en el tren de potencia. Cuando se necesitan más revisiones, diríjase a la sección de prueba y ajuste de esta publicación. CONTROLES VISUALES Un escape de fluido bajo presión, aunque sea una pérdida del tamaño de la cabeza alfiler, puede penetrar los tejidos del cuerpo causando daños serios e incluso la muerte.  Siempre use un cartón o una cartulina cuando controle una perdida.

  

Controle el nivel de aceite del tanque del tren de potencia. Controle el nivel de aceite en los mandos finales. Controle todas las líneas de aceite, mangueras y conexiones en busca de pérdidas y daños. Busque aceite en el piso bajo la máquina.  Controle el ajuste de la oruga. Remueva y controle los elementos del filtro del tren de potencia. Inspeccione los filtros en busca de materiales externos.  Partículas de color bronce indican una falla del embrague.  Partículas de acero brillantes indican una falla de la bomba.  Partículas de goma indican una falla de los sellos o de mangueras.  Partículas de aluminio indican una falla en el convertidor de torque. Si encuentra partículas de metal o goma, todos los componentes del sistema del tren de potencia deben ser lavados y limpiados completamente. No use repuestos dañados. OPERACION DURANTE LOS CONTROLES PREVENCION Para prevenir daños personales cuando se hacen los controles mientras la maquina está operando, asegúrese que solo el personal autorizado este en la máquina. a) Mantenga a todo el resto del personal lejos de la máquina y a la vista del operador. b) Cerciore que los controles se hagan en un área abierta. c) Mientras el motor está andando, presione el selector del engranaje de la transmisión a todas las posiciones de velocidad. d) Opere la maquina en cada dirección y en toda las velocidades. Anote todos los ruidos que no son normales y encuentre su origen. Si la operación no es correcta, diríjase a la e) Lista de controles durante la operación en busca de problemas y causas probables. LISTA DE CONTROLES DURANTE LA OPERACIÓN TRANSMISION Los problemas más frecuentes que puede encontrar son los siguientes. PROBLEMA  La transmisión no opera en ninguna velocidad.  La transmisión no se acopla en todas las velocidades o hay resbalamiento del embrague. CAUSA PROBABLE Baja presión de aceite en el sistema. Esta baja presión puede ser causada por uno de los siguientes problemas: a) Bajo nivel de aceite b) Falla de la bomba de aceite de la transmisión o del mando de la bomba. c) Pérdida de aire en el lado de entrada de la bomba de aceite de la transmisión. d) Ajuste incorrecto de la válvula de prioridad. e) Pérdida de aceite dentro de la transmisión. f) Ajuste incorrecto de la válvula de alivio principal. g) La válvula de alivio principal no se cierra.

h) La operación del pistón de carga o la válvula diferencial no es correcta. i) Problema eléctrico. j) Falla mecánica en la transmisión. k) Falla del convertidor de torque. l) Falla de la corona y el piñón cónico. m) Incorrecta operación del embrague de dirección. n) Falla en los mandos finales PROBLEMA:  La transmisión no hace un cambio. CAUSA PROBABLE: a) Bajo nivel de aceite b) Baja presión del embrague c) Problema eléctrico. PROBLEMA:  Cambio lento  Causa probable:  Baja presión de aceite  Aire en el lado de entrada de la bomba de aceite de la transmisión PROBLEMA: Hay un sonido anormal en la bomba de aceite de la transmisión. Causa probable:  Los sonidos fuertes en intervalos cortos que indican que partículas pasan a través de la bomba.  Estos ruidos pueden ser causados por la cavitación de la bomba.  Los ruidos fuertes constantes pueden indicar una falla de la bomba.  Una pérdida de aire en el lado de entrada de la bomba puede causar ruidos anormales. DIVISOR DE TORQUE  La siguiente información puede ser usada para diagnosticar problemas en el convertidor de torque.  Esta información no enumera todos los posibles problemas. El problema podría estar en el motor o la transmisión. PROBLEMA:  El convertidor de torque se calienta CAUSA PROBABLE:  Medidor de temperatura o unidad de transmisión en malas condiciones.  Largos periodos de operación con el convertidor de torque a velocidad crítica.  Operación anormal del sistema de enfriamiento:  Núcleos en el enfriador de aceite que no están completamente abiertos.  Restricción en las líneas del enfriado de aceite.  Baja presión de aceite  Bajo nivel de aceite

   

La válvula de alivio de entrada del convertidor de torque que no está operando correctamente. La válvula de alivio de salida del convertidor de torque que no está operando correctamente Pérdidas alrededor de los sellos en el convertidor de torque. Aire en el sistema de aceite.

PROBLEMA: La presión de entrada del convertidor de torque es alta Causa probable:  La válvula de alivio de entrada del convertidor de torque que no está operando correctamente.  Restricciones en la válvula alivio de salida del convertidor de torque.  Restricciones en la línea de salida al enfriador de aceite.  Aceite del tren de potencia que no está en su temperatura de operación normal. PROBLEMA:  Baja presión de entrada al convertidor de torque Causa probable: a) Flujo inadecuado desde la bomba de aceite de la transmisión. b) Válvula de relación del convertidor de torque c) Tierra o material externo en la válvula d) Válvula de alivio de salida del convertidor de torque e) Resorte débil f) Tierra o material externo en la válvula g) Pérdida en los sellos en el convertidor de torque. Nota: Tierra o material externo en las válvulas evitará que las válvulas cierren correctamente. Cuando se optimizan para una aplicación de fabricante de equipo original (OEM), los Sistemas de tren de fuerza Cat se integran y se comunican con otros componentes del tren de fuerza para proporcionar la potencia, las opciones de cambios de velocidad y la facilidad de operación que sus clientes necesitan. Esta solución completa de tren de fuerza proporciona mayor eficiencia de combustible y una operación más suave, además de aumentar el valor del ciclo de vida. La resistencia y durabilidad de cada tren de fuerza Cat empiezan con un diseño innovador. Trabajamos con fabricantes de equipo original (OEM) en una amplia variedad de aplicaciones en todo el mundo, y estamos preparados para ofrecer las mismas capacidades ampliamente comprobadas. DIAGRAMA HIDRAULICO DEL TRACTOR DE ORUGAS A continuación observamos el siguiente diagrama el cual representa el funcionamiento hidráulico del tractor agrícola monoplaza

Ilustración 7 Diagrama de Fluido Hidráulico de Tractor Agrícola en Automatión Studio

Autor: José Luis Tubon COMPONENTES  Deposito Atmosférico  Enfriador  Lubricador  Motor Térmico  Bomba Unidireccional  2 Válvula de 4/3 (4 Vías y 3 Posiciones) accionado con palanca de enclavamiento y retorno mediante muelle  2 Válvula de 4/3 (4 Vías y 3 Posiciones) accionado con Palanca y retorno mediante muelle  3 Actuadores Rotativos.  Cilindro de Doble Efecto FUNCIONAMIENTO

Ilustración 8 Funcionamiento del tractor giro Derecha

Autor: José Luis Tubon

Ilustración 9 Funcionamiento del tractor movimiento a la izquierda

Autor: José Luis Tubon

CITAS BIBLIOGRAFICAS (Gabriel, 2011) (S/N, 2013)

Bibliografía Gabriel, A. (14 de Julio de 2011). scribd.com. Recuperado el 17 de Enero de 2016, de scribd.com: https://es.scribd.com/doc/60053027/Manual-DelInstructor-Tren-de-Fuerza-Tractores S/N. (04 de Enero de 2013). slideshare.net. Recuperado el 18 de Enero de 2016, de slideshare.net: http://es.slideshare.net/barbi1984/60053027manualdelinstructortrendefuerzatractores