2012

TREN DE FUERZA II

Ao de la Integracin Nacional y el Reconocimiento de Nuestra

Diversidad

TECSUP

Carrera: Mecnico de Mantenimiento de Maquinaria

Pesada Caterpillar.

Responsable: Daniel Wong L.

MANDOS FINALES

Grupo: THINK BIG 9.

Alumno:

Sarmiento Quionez, Ciro Avilio.

Quicao Puma, Cristian.

Pea Machacuay, Cristian.

Quispe Ucharico, Cesar.

Fecha de entrega: Sbado 22 de junio de 2012.

LIMA PERU

2012

Objetivos:

Generales:

Entender la funcin y operacin de

los mandos finales.

Especficos:

Reconocer el recorrido de la fuerza en

el sistema de mandos finales sobre ruedas.

Identificar las partes y componentes

del mecanismo de mandos finales.

Realizar el desmontaje, inspeccin y

montaje de un mando final sobre

ruedas.

INTRODUCCION

Los mandos finales proporcionan la ltima reduccin de transmisin y ayuda a los otros

componentes del tren de potencia a

transformar la velocidad del motor en torque capas de acarrear grandes cargas. As mismo

alivia al tren de potencia de los altos torques y extiende la vida til de los componentes del

sistema.

MARCO TEORICO

1. MANDO FINAL SIMPLE:

Componentes del mando final:

(8) Alojamiento del embrague de direccin.

(9) Brida.

(10) Pin.

(11) Engranaje.

(12) Sello duo-cone.

(13) Eje.

(14) Sprocket

OPERACIN DEL SISTEMA:

1. Este sistema le pertenece a un tractor con embrague de

direccin, en este caso solamente se transmite potencia a

travs del mando final si y solo si el embrague esta

activado. Estos embragan por la fuerza del resorte y se

desembragan por medio de una horquilla.

2. Al estar embragado la potencia se transmite por medio del

eje del pin (10).

3. El pin le transfiere potencia al engranaje (11), este al

estar empernado al eje (13) le hace girar y por ultimo le entrega potencia al sprocket.

2. MANDO FINAL SIMPLE DE REDUCCION DOBLE:

Componentes del mando final:

(1) Engranaje motriz.

(2) Engranaje loco.

(3) Engranaje.

(4) Sprocket.

OPERACIN DEL SISTEMA:

1. En este caso volveremos a utilizar un tractor de cadenas

con embrague direcciones.

2. La potencia entrara por el engranaje motriz (1).

3. Luego reducir la velocidad para dar ms torque gracias al

engranaje (2).

(1)

(2) (4)

(4)

4. El engranaje (2) transmitir la potencia al engranaje (3), si

vemos bien el engranaje (2) tiene en un lado ms diente

que el otro consiguiendo as reducir mucho mas la

velocidad pero incrementamos el torque. Por ltimo le

transmitimos la potencia al sprocket.

3. MANDO FINAL PLANETARIO: Cada mando final tiene los mismos componentes. Un mando final proporciona la ltima

reduccin de velocidad y el aumento de par en el tren de fuerza.

Componentes del mando final:

(1) Conjunto de rueda.

(2) Maza.

(3) Corona.

(4) Engranajes planetarios.

(5) Engranaje central.

(6) Punta de eje.

(7) Semieje.

(8) Portador planetario.

OPERACIN DEL SISTEMA:

1. La corona (3) est sujeta a la maza (2). La maza (2) est conectada a la punta de eje (6) por medio de estras. La punta de eje (6) est sujeta a la caja del eje. La corona (3),

la punta de eje (6) y la maza (2) se mantienen estacionarias. 2. El semieje (7) est conectado al diferencial por medio de

estras. El engranaje central (5) est conectado al semieje (7) por medio de estras. El engranaje central (5) est conectado con los engranajes planetarios (4). Los engranajes

planetarios (4) se sujetan en la porta planetario (8). El porta planetario (8) est sujeto al conjunto de rueda (1).

3. La potencia que llega desde el diferencial hace girar el semieje (7). El semieje (7) hace girar el engranaje central (5). El engranaje central (5) hace girar los engranajes

planetarios (4). Como la maza (2) sujeta la corona (3), los engranajes planetarios se mueven alrededor del interior de la

corona (3). El movimiento de los engranajes planetarios causa que el porta planetario (8) gire.

4. El porta planetario gira en el mismo sentido que el engranaje central (5) pero a una velocidad ms lenta. El porta planetario hace girar el conjunto de rueda (1).

NOTA: En la imagen estn las rutas de la potencia por el mando final hacia las ruedas.

4. MANDO FINAL PLANETARIO DE REDUCCIN DOBLE:

Componentes del mando final:

(1) Eje del planetario (segunda reduccin).

(2) engranaje planetario (segunda reduccin).

(3) Rodamiento de rodillos.

(4) Acoplamiento.

(5) Pin.

(6) Rodamiento.

(7) Carcasa del motor.

(8) Motor de traslacin.

(9) Pin.

(10) Sprocket.

(11) Eje de salida del motor de traslacin.

(12) Corona.

(13) Porta planetario (segunda reduccin).

(14) Solar (segunda reduccin).

(15) Porta planetario (primera reduccin).

(16) Tapa.

(17) Solar (primera reduccin).

(18) Rodamiento de rodillos.

(19) Eje del planetario (primera reduccin).

(20) Engranaje planetario (primera reduccin).

OPERACIN DEL SISTEMA:

1. En este caso la potencia la entrega un motor hidrulico, da

movimiento al solar (primera reduccin), al estar

engranados a los planetarios les transfiere potencia.

2. Los planetarios entregan la potencia al porta planetario que

esta estriado al solar (segunda reduccin), este le da

potencia al planetario, que por tener la porta planetario

bloqueado va hacer que la corona gire. La corona est

sujeta al sprocket.

3. En este punto el torque va ser suficiente para poder hacer

girar al sprocket.

5. MANDO FINAL Y MANDOS EN TANDEM:

Componentes del mando final:

(1) Portador.

(2) Corona.

(3) Sello.

(4) Arandela de empuje.

(5) Caja (pivote).

(6) Ruedas motrices.

(7) Ruedas motrices impulsadas.

(8) Caja del mando final.

(9) Engranaje central.

(10) Eje.

(11) Cadena impulsora.

(12) Eje de salida.

(13) Caja del tndem.

(14) Engranaje planetario.

(15) Sello.

(16) Anillo.

(17) Calces.

(18) Rueda motriz impulsada.

(19) Punta del eje de la rueda.

OPERACIN DEL SISTEMA:

1. Cada rueda es impulsada por la cadena (11) que conecta

las ruedas motrices (6) en cada rueda a las ruedas motrices (18). El mando final proporciona tambin el punto de pivote para cada rueda del tndem.

2. El diferencial impulsa el engranaje central (9) y el eje (10). 3. El engranaje planetario (14) es impulsado por el engranaje

central (9). El engranaje planetario (14) rota en el interior de la corona (2). El engranaje planetario (14) impulsa el portador (1). El portador (1) se acopla mediante estras al

eje de salida (12). 4. Hay dos ruedas motrices (6) acopladas mediante estras en

cada salida (12) del mando final. Estas ruedas motrices (6)

estn en el centro del mando de tndem entre las ruedas.

La cadena (11) que est entre el centro y las ruedas motrices (18) impulsan cada rueda en el mando de tndem. La punta de eje de la rueda (19) est acoplada a la rueda

dentada (18). La rueda dentada (18) hace girar la punta de eje de la rueda (19).

5. La caja del tndem (13) est conectada con pernos a la caja del pivote (5). La caja (5) permite que las ruedas hagan oscilar la caja (13). Hay dos anillos de desgaste (16),

arandelas de empuje (4) y dos sellos (3) entre la caja del mando final (8) y la caja (5).

6. Las cajas de la punta de eje contienen tambin los componentes para los frenos de servicio. Los componentes

del freno son lubricados y enfriados por el aceite de la caja del tndem. El movimiento de las ruedas hace circular este aceite. El tapn en la parte inferior de la caja del freno se

puede utilizar para verificar el desgaste de los componentes del freno.

DESMONTAJE Y DESARMADO DE MANDO FINAL PLANETARIO

1. Montar los mandos finales en unos caballetes, luego con ayuda

de una pistola proceder a desmontar la rueda.

2. Antes de seguir con el desarmado no olvidemos de estar

marcando. Sacar la tapa para poder extraer el solar y el

semieje.

3. Extraer el porta planetario con mucho cuidado.

4. Con una herramienta especial sacar la tuerca del centro del

mando para poder sacar la corona.

DESARMADO DE MANDO FINAL DE DOBLE

REDUCCIN

1. Aflojar los pernos y sacar la tapa del mando.

2. Sacar los planetarios, solar, pistas y rodamientos para

poder sacar el porta planetario.

3. De la misma manera se va realizar en el planetario de

segunda reduccin, los mismos pasos que el anterior.

INSPICCION VISUAL DE LOS

COMPONENTES

Comenzaremos primero con los cojinetes de anti friccin

(rodamientos). En este caso veremos dos tipos de ellos:

De bolas De contacto radial De contacto angular

De rodillos

Cilndricos (rectos) Cnicos Esfricos Axiales

FUNCIONES: Los cojinetes antifriccin tienen dos funciones

principales:

1. Soportar y mantener el alineamiento de ejes y cajas permitindoles girar con un mnimo de friccin.

2. Soportar cargas axiales y radiales.

CARGAS: 1. Las Cargas Radiales son consecuencia del peso de las piezas

soportadas por los rodamientos y de las cargas sobre los ejes necesarias para transmitir potencia.

2. Las Cargas Axiales resultan de fuerzas de enganche de embragues, fuerzas de las ruedas cuando la mquina realiza un giro, fuerzas hidrulicas no balanceadas en lnea con los

ejes, peso de las piezas

sobre ejes verticales, fuerzas de

engranajes helicoidales,

etc.

El cojinete de agujas es un tipo especial de cojinete de rodillos

cilndricos que tiene rodillos con una relacin de longitud/ dimetro mayor de 4: 1. Se usan para soportar cargas radiales en ejes en los que se debe mantener las dimensiones radiales al mnimo.

Este conjunto de portar rodillos y rodillos es un tipo de cojinete de agujas que se usa a veces para soportar los engranajes planetarios

de las servo transmisiones.

Los cojinetes de rodillos cnicos sirven especialmente para

soportar cargas radiales y axiales, pero solamente cargas axiales en una direccin. Esto es posible porque los rodillos y las pistas forman un ngulo con el eje de giro de los ejes. Estos cojinetes son tambin tiles para mantener una posicin axial precisa de los ejes y de las cajas.

El cojinete de rodillos cnicos de doble hilera puede soportar cargas

axiales en ambas direcciones y tambin cargas radiales.

Las reas de alto esfuerzo en cojinetes de rodillos se encuentran en las pistas interiores y exteriores y en los rodillos, donde se aplican las fuerzas de contacto radial.

Esfuerzos normales en los cojinetes de rodillos cilndricos se presentarn a lo largo de toda la pista rotatoria, a medida que pasa

por el rea de carga, y slo parcialmente en la pista estacionaria (en la zona de carga). Los esfuerzos en cojinetes de rodillos cnicos sometidos a altas

cargas axiales o precargas se presentarn alrededor de toda la superficie de ambas pistas.

Fuerza de flexin: debido al contacto entre la pestaa posterior del anillo interior y el extremo de mayor dimetro de los rodillos. Este contacto (denominado fuerza de asentamiento) es lo que mantiene los rodillos alineados con el eje.

POSIBLES CAUSAS DE FALLAS PREMATURAS DE LOS

RODAMIENTOS:

1. Durante la instalacin debe tenerse cuidado de no dejar polvo

o basura.

2. Tener mucho cuidado al instalar o al extraer el rodaje, ya que

se podra provocar astillamientos o indentacin de las pistas y

de los elementos rodantes. Al igual que los mtodos de

congelacin y calentamiento del mismo.

3. Alineacin de ejes, cajas y asientos del cojinete deben estar dentro de tolerancias especficas. La mala alineacin de ellos puede causar una carga desequilibrada y resultar en una falla

prematura.

Al momento de instalar el

rodamientos tratar en lo posible

de presionar en toda el rea del

cojinete.

4. Una vez que los cojinetes han sido instalados apropiadamente,

es tambin importante lubricarlos con aceite o grasa en

cantidad, viscosidad y tipo adecuados. Tanto un llenado excesivo como la falta de llenado de un compartimiento, puede producir temperaturas excesivas y causar averas a los

cojinetes. El exceso de lubricante puede producir un "batido", lo que puede aumentar las temperaturas y reducir la

viscosidad del aceite lubricante en el cojinete.

APARIENCIAS NORMALES DE UN COJINETE USADO:

1. Los patrones de desgaste en cojinetes de rodillos cnicos

variarn dependiendo del ajuste y de las cargas axiales a que se sometan.

Cuanto ms apretado sea el ajuste y mayores sean las cargas axiales, mayor ser el desgaste en toda la circunferencia de la pista estacionaria.

Mientras ms suelto sea el ajuste y ms ligeras las cargas axiales, mayor ser la tendencia de la pista estacionaria a desgastarse slo en una porcin de su circunferencia.

2. En estos cojinetes, se puede ver un patrn de desgaste concentrado ms hacia el centro de la superficie del rodillo,

especialmente si las cargas aplicadas han sido relativamente ligeras.

3. Los patrones de desgaste de las pistas de cojinetes de rodillos

con perfil de corona y ligeramente cargados, pueden tambin concentrarse hacia el centro.

DESGASTES EN EL RODAMIENTO POR UN

FUNCIONAMIENTO ANORMAL:

En ambas partes de las

imgenes notamos que en los

rodillos y en el eje se est

descascarando, producto tal vez

por una mala precarga o

excesiva carga axial sobre los

ejes.

En esta imagen podemos observa marcas de brineleado al contorno

de todo la pista producto de una mala precarga y mal alineados

durante el armado.

En las imgenes que se muestran en la parte de abajo se muestra

un eje con desgaste abrasivo (eje pulido).

Siguiendo con las imgenes de arriba, mostraba el

eje del engranaje desgaste abrasivo. En estas

imgenes de las pistas podemos decir que hubo una

contaminacin fuerte de partculas duras para la

pista pero blanda par el eje como debe ser, por

seguir del funcionamiento con el desgaste se provoco

uno mayor que es el descascaramiento.

En este caso tenemos la imagen

del porta planetario de la primera

reduccin. Bueno en esta imagen

tenemos la presencia de desgate

abrasivo entre dos cuerpos, que

en este caso viene hacer la

plancha de seguro de los

planetarios de la segunda

reduccin.

Observaciones: el seguro de los

planetarios (verde) no presenta

todos los pernos con cabeza

plana, aparte presenta

recalentamiento exclusivamente

en donde se encuentran los

pernos.

Continuaremos ahora con la inspeccin visual de los

engranajes:

Funciones: Los engranajes realizan cinco funciones bsicas:

1. Transmiten fuerza. 2. Cambian la direccin y/o el ngulo de movimiento.

3. Cambian la velocidad rotacional. 4. Cambian el nivel de torsin. 5. Transfieren fuerza a una lnea de centro de eje diferente.

Vista de los engranajes en condiciones normales:

En estas pistas de desgaste y

cojinete de movimiento axial

estn en buen estado.

En esta imagen podemos observar que en los dientes se est formando un

pulido entre las caras en contacto y con presencia de picaduras en los extremos.

En estas diferentes imgenes

podemos observar el desgaste

abrasivo normal en una pieza en

funcionamiento normal.

En estas diferentes imgenes podemos observar el

desgaste por corrosin, se nota la presencia de

mucha picadura y decoloracin

Conclusiones:

Se reconoci el recorrido de la fuerza

en el sistema de mandos finales sobre ruedas.

Se pudo identificar las partes y

componentes del mecanismo de

mandos finales.

Se realizo el desmontaje, inspeccin y

montaje de un mando final sobre

ruedas. Se logro entender la funcin y

operacin de los mandos finales.