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2012 SISTEMAS DE TRANSMISION II
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TREN DE FUERZA
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2012
SISTEMAS DE TRANSMISION II
“Año de la Integración Nacional y el Reconocimiento de Nuestra
Diversidad”
TECSUP
Carrera: Mecánico de Mantenimiento de Maquinaria
Pesada Caterpillar.
Responsable: Daniel Wong L.
MECANISMOS DIFERENCIALES
ESTANDAR
Grupo: THINK BIG 9.
Alumnos:
Sarmiento Quiñonez, Ciro Avilio.
Quispe Ucharico, Cesar.
Peña Machacuay, Cristian.
Quicaño Puma, Cristian.
Fecha de entrega: Lunes 11 de junio de 2012.
LIMA – PERU
2012
OBETIVOS:
Generales:
Demostrar que conocemos los componentes y la
operación de los diferentes tipos de diferenciales
estándar.
Específicos:
Realizar el desmontaje y montaje de un mecanismo diferencial estándar de acuerdo al manual de
instrucciones. (Diferencial STD y STD con traba) Realizar el desarmado, ajuste y armado de un
mecanismo diferencial estándar de acuerdo al manual de instrucciones.
Identificar el recorrido de la fuerza en los mecanismos diferencial estándar.
Entender la operación de un diferencial STD y de traba.
Realizar las pruebas correspondientes a los distintos diferenciales.
INTRODUCCION
El diferencial se usa para transferir potencia
desde el eje de salida de la transmisión a los
mandos finales. Los mandos finales transfieren
la potencia a las ruedas. El diferencial permite
que las ruedas traseras giren a velocidades
diferentes. Cuando se hace girar la máquina, el
diferencial permite que las ruedas internas
giren a una velocidad más baja que las ruedas
externas.
FUNDAMENTOS TEORICOS
Diferencial estándar:
El piñón de ataque recibe potencia desde el eje de entrada y
se conecta con la corona a 90°. La corona a su vez, está conectada a la caja del diferencial la cual contiene a la
cruceta, engranajes satélites y engranajes laterales o de salida que transmiten movimiento a los ejes, mandos finales y ruedas.
Conjunto de la corona:
o Consta del piñón de ataque o de entrada y de la corona.
o El piñón de ataque hace girar a la corona, la corona
debido a su diámetro gira a menor velocidad que el
piñón de ataque.
o El piñón de ataque se apoya en cojinetes cónicos
ubicados en la caja del piñón.
o La corona está empernada a la caja del diferencial y la
hace girar para la transmisión de potencia.
Juego del diferencial: Entrega potencia equilibrada a los
mandos finales para transferirla a las ruedas. Los
componentes son:
o Caja del diferencial.
o Engranajes satélites.
o Engranajes laterales.
o Cruceta.
Engranajes satélites:
o Están montados en el eje de la cruceta y transmiten potencia desde la caja del diferencial a los engranajes
laterales y desde estos a los ejes laterales o Palieres. o Los Engranajes Satélites permanecen inmóviles mientras
la máquina se mueva en línea recta. o Los Engranajes Satélites rotan en el eje de la cruceta y
se traslada a través de los engranajes laterales cuando
se produce un giro o cuando patinan las ruedas. o Cuando la máquina efectúa un giro los Engranajes
Satélites dan vueltas en torno a los engranajes laterales para que las ruedas puedan girar a distinta velocidad.
Cruceta:
o La cruceta es impulsada por la caja del diferencial y sirve de montaje a los engranajes satélites.
Grupo del eje:
o El grupo del eje está compuesto por la caja del eje, los semiejes o palieres y los cojinetes
o Los semiejes transmiten potencia a los mandos finales o La caja y cojinetes son los que soportan el peso de la
máquina
Diferencial de traba:
El diferencial de traba tiene el mismo principio de
funcionamiento al igual que sus componentes, lo único que lo
diferencia es:
o Uno, tener un paquete de embragues accionados
hidráulicamente (moto niveladora) o neumáticamente
(moto traíllas).
o Dos, una horquilla accionada manualmente a base de un
varillaje.
Como se muestra en la figura se observa el paquete de
embragues, el funcionamiento de este componente es:
1. La transmisión entrega movimiento a la caja de
transferencia (si lo tiene) y este a la vez hace lo
mismo con el piñón de ataque o piñón cónico.
2. El piñón de ataque emite movimiento a la corona que
está sujeta a la caja del diferencial.
3. La caja del diferencial hace girar a la cruceta y esta le
da movimiento a los satélites. Los últimos le entregan
movimiento a los planetarios.
4. En el caso de este diferencial de traba, el operador
debe de accionar el paquete de embragues cuando
este en línea recta, para poder proporcionar el mismo
porcentaje de par a ambas ruedas.
5. Al tratar de hacer girar la maquina, el operador tiene
que destrabar la máquina para que las ruedas tengas
distintas velocidades y de esta manera evitar causar
un daño interno en la traba por la carga alta de par
que se origina por el giro.
El diferencial de traba, su trabajo es trabar el engranaje
planetario con la caja del diferencial para que de esta manera
tengan el mismo par en ambas ruedas. Esto se da gracias a
que al trabar el planetario con la caja; lo que sucede es que al
estar engranados con los satélites y estos a la vez con la caja
por medio de la cruceta, giran juntos y de esta manera
transmiten el movimiento al otro planetario que está al lado de
la corona. Por esta razón es que se consigue ambas ruedas
tengan el mismo par en línea recta.
PROCEDIMIENTO DE DESARMADO DEL
DIFERENCIAL ESTANDAR
1. Posicionar el grupo cónico de tal manera se pueda levantar
con el tecle, después comenzar a aflojar los pernos.
2. Aflojar las tapas laterales por donde se echa el aceite de
mandos finales para poder extraer los semiejes o palieres.
AFLOJAR LAS TUERCAS
AFLOJAR LAS TUERCAS
PARA QUE LUEGO
PODER INSTALAR UNOS
GRILLETES PARA PODER
LEVANTAR EL
DIFERENCIAL.
Nota: no olvidar siempre de marcar cada componente al desarmar.
3. Con la ayuda del tecle levantar el grupo cónico y después
colocarlo en la mesa para su desarmado.
4. Sacar el grupo cónico del housing para poder evaluar sus
engranajes, para esto se necesitara sacar la abrazadera y la
tuerca de posicionamiento de la corona.
5. Aflojar los pernos de la carcasa para poder sacar la cruceta
conjuntamente con los planetarios y los satélites.
PRUEBAS Y AJUSTES
1. Juego entre dientes (backlash).- Mida el juego entre
dientes de la corona y el piñón de ataque, desplazando la
corona lentamente circunferencialmente solo en un diente.
Utilice una base magnética y un reloj comparador en
centésimas de mm
PRUEBA VALOR (mm)
Valores
nominales 0.20 – 0.25
Valor medido 0.2 mm
2. Desviación lateral y periférica (juego axial y radial).-
Mida el juego, golpeteo periférico al girar la corona y el piñón
de ataque, desplazando la corona circunferencial
completamente.
Utilice una base magnética y un reloj comparador en
centésimas de mm
PRUEBA VALOR (mm)
Valores
nominales 0.10 – 0.15
Valor medido,
radial 0.06 mm
Valor medido,
axial 0.09 mm
3. Contacto entre dientes (pisada).- Utilizando azul de
Prusia, indique la huella obtenida sobre los dientes de la
corona, después de su instalación y ajuste final.
Huella nominal
NOTA:
En la prueba de juego dientes no se tuvo ningún problema ya
que la medidas estaba entre lo especificado, de lo contrario se
debería aflojar y ajustar la tuerca de posicionamiento de la
corona, ya que la presión excesiva entre los dientes podría
ocasionar el desgaste prematuro de los dientes hasta su
pronta fractura por fatiga y del mismo modo al tener
demasiado juego entre diente el golpe que habría entre diente
en cada contacto haría que los dientes se despostillara hasta
fracturarse.
En la pisada entre el diente del piñón y de la corona, se noto
que el Piñón está demasiado salido como se muestra en las
figuras. En este caso lo que se debería de hacer es sacar las
lainas para poder hacer que el Piñón ingrese mas y poner la
pisada en el centro del diente de la corona.
INSPECCIÓN VISUAL DE LOS
COMPONENTES
Se procederá a verificar el estado de cada uno de los
componentes del diferencial de traba. Lo que debemos saber de los cojinetes es que cumple tres
funciones básicas: o Mantener la posición y el alineamiento de los
engranajes y ejes.
o Distribuyen la carga de empuje de los engranajes y ejes.
o Transportan el peso del vehículo y la carga útil. Causas del desgaste y falla prematura de los cojinetes:
o La mayor parte de las causas de la poca resistencia al
desgaste o de la falla catastrófica de los cojinetes se
dividen en cuatro categorías generales. Aceite lubricante contaminado.
Carga excesiva de la maquina.
Aplicación de la maquina. Precarga indebida del cojinete.
Rodillo y pista sin carga. Rodillo y pista cargados. El
Rodillo deforma ligeramente
la pista
Excoriación de pedacitos de
superficie de la pista por
encima de la deformación
o En esta imagen se puede observa que los rodillos han
sufrido un descascaramiento, tal vez por la falta de
lubricación, mucha carga o mala precarga.
Se llego a la conclusión de que los rodillos fueron mal
precargados ya que solo presenta en un solo extremo
este desgaste ahora procederemos a observar la pista
para poder corroborar la idea.
o Bueno efectivamente en la pista se observa que tuvo el
mismo desgaste que los rodamientos en el mismo lado,
esto nos dice que fue mal pre cargado. o Llegamos a esa conclusión porque al estar demasiado
cargado el desgasta seria en todo el contorno de la pista y
del rodamiento.
Siguiendo con el tema de los desgaste en lo que son los
componentes de sacrificios tenemos las pistas de los
satélites y que produjo en los mismos y en caja.
ENGRANAJES:
Causas de falla prematura en los Engranajes: La mayoría
de las causas de la poca resistencia al desgaste o de la falla
de los cojinetes se dividen en cuatro categorías generales. A saber:
o Picaduras debidas a la fatiga por debajo de la
superficie. o Aceite lubricante contaminado.
o Fatiga de flexión de los dientes de los engranajes. o Mala calidad
En ese punto del circulo se encontró un pequeña fractura por una
mala manipulación, llegamos a
esa conclusión el desgaste entre
los dientes está centrado y
uniforme en todos los dientes.
No hay índices de sobrecarga.
En las siguientes tres fotos se pueden apreciar que entre sus dientes
existen picaduras y lo más probable es por una mala lubricación por
agentes extraños, partículas más grandes que la película de aceite y
el agua (produce corrosion).
En la cruceta presenta, donde esta circulo, con el funcionamiento
excesivo sin lubricación la pista de rozamiento dejo muy marcado
los extremos de la cruceta, sensible al tacto demasiado desgaste.
IDENTIFICACION DE COMPONENTES
1. Diferencial estándar:
N° COMPONENTE BUENO MALO OBSERVACIONES
3. ARANDELA DE
TOPE X Desgaste abrasivo
4. CRUCETA
X
Demasiado
desgaste sensible al tacto.
5. ARANDELA DE TOPE
X Desgaste abrasivo
6. SATELITE X
Picaduras en los dientes
7. PLANETARIO X
Picaduras en los dientes
8. CAJA DE x S encuentra en
DIFERENCIAL buen estado solo
un poco de desgaste en las
pistas de lo satélites, pero con
lija se podría
arreglar.
N° COMPONENTE BUENO MALO OBSERVACIONES
3. COJINETE CONICO
X Desgaste
4. TUERCA DE AJUSTE
X
8. COJINETE CONICO
X Desgaste
9. PISTA DE ROZAMIENTO
X Desgastes
10. COJINETE
CONICO X Desgastes
11. PISTA DE
ROZAMIENTO X Desgastes
12. ARANDELA x
13. TUERCA DE FIJACION
x
14. PIÑON CONICO X
Presenta fractura del diente
15. CORONA X Presenta picaduras
18. COJINETE
CONICO X Desgastes
20. TUERCA DE
AJUSTE X
23. HORQUILLA X
25. PISTA DE ROZAMIENTO
X Desgastes
26. PISTA DE ROZAMIENTO
x Desgastes
Observaciones:
El mecanismo diferencial de patinaje limitado necesita ser sometido a más pruebas (mediciones) para poder verificar que
se encuentra apto para seguir trabajando. La única revisión que se realizó fue la visual.
Conclusiones:
Se realizo el desmontaje y montaje de un mecanismo
diferencial estándar de acuerdo al manual de instrucciones. (Diferencial STD y STD con traba)
Se realizo el desarmado, ajuste y armado de un
mecanismo diferencial estándar de acuerdo al manual de instrucciones.
Se identifico el recorrido de la fuerza en los mecanismos
diferencial estándar.
Se entendió la operación de un diferencial STD y de
traba. Se demostró que conocemos los componentes y la
operación de los diferentes tipos de diferenciales
estándar.
No se realizo las pruebas correspondientes a los distintos
diferenciales.
