Determinación de Los Diámetros de Viraje y de Amplitud de Gi

 

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CURSO: MAQUINARIA PARA OBRAS TÍTULO: Determinación de los diámetros Mínimos de Viraje y de Amplitud de Giro en Tractores y Remolques I.  INTRODUCCION. Los diámetros mínimos de viraje y de amplitud de giro, son parámetros de la maniobrabilidad y por tanto sirven para evaluar, comparar y seleccionar máquinas. Los citados son los diámetros externos de la trayectoria curva de una máquina, además de ellos pueden interesar los diámetros internos en cualquiera de los siguientes casos: -  Para proyectar las vías de circulación dentro de instalaciones agrícolas como granjas, establos, centros de engorde o plantas agroindustriales. -  Para trazar caminos y vías de acceso a predios, parcelas y campos. c ampos.   --  Para f aenas mecanizadas. faenas Para planificar el análisislay ejecución diseño de de tractores, remolques, puentes y caminos puede ser importante conocer el radio de giro del centro de gravedad de la máquina. II. II.  

OBJETIVOS. a.  a.  Despertar el interés del alumno sobre la importancia de los diámetros de viraje y de amplitud de giro. b.  b.  Difundir un método normalizado para la determinación de los diámetros citados, aplicarle y discutir sus alcances y limitaciones. c. c.   Describir un método gráfico que permita estimar los radios de viraje y de amplitud de giro.

III. III.  

DEFINICIONES. 3.1  Ancho de Trocha o trocha. - distancia entre centros de ruedas de un mismo 3.1 eje, medida desde la mitad de cada banda de rodadura, y para el caso de las ruedas delanteras, a la altura del del eje. Conviene que los tractores tenga tengan n igual trocha delantera y trasera. 3.2  Diámetro Mínimo de Viraje. - Es el Diámetro de la trayectoria circular descrita 3.2 por el centro de la llanta, en contacto con el suelo, de la rueda que Página 1 

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describe el círculo mayor mientras el tractor está ejecutando el giro más cerrado practicable. A menudo esto es llamado círculo d dee viraje. 3.3  Diámetro Mínimo de Amplitud de Giro. - Es el diámetro del círculo más 3.3 pequeño que encierre al punto más externo de proyección lateral del tractor y su equipo mientras está ejecutando el giro más cerrado practicable. 3.4  Amplitud de la Trayectoria. - Espacio transversal a la marcha necesario para 3.4 el pase del tractor. tractor. Dimensión horizon horizontal tal máxima de su proyección a un plano frontal o posterior. Distancia radial entre la circunferencia descrita por el extremo del tractor o de su equipo que se proyecta lateralmente hacia afuera de la trayectoria curva, y la circunferencia descrita por el extremo ex tremo que más se proyecta hacia adentro de la curva. La trayectoria curva puede ser más ancha que la trayectoria recta. 3.5  Distancia entre ejes o batalla. - Es la distancia longitudinal al tractor o 3.5 máquina agrícola medida entre centros de ejes delantero y posterior. 3.6  Angulo de viraje de las ruedas directrices. - Angulo horizontal comprendido 3.6 entre una línea longitudinal al tractor y un diámetro de la rueda directriz completamente girada a la derecha o a la izquierda.

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IV.

MATERIALES. -  -  -  -  -  -  - 

Dos tractores, uno de simple tracción y otro de doble. Un implemento integral. Un remolque de dos ruedas y otro de cuatro ruedas. Una wincha de 15 m. Una plomada. Un campo de 20 x 20 metros Tiza en polvo o yeso, o cal.

V.- REQUISITOS GENERALES 5.1 Área de Prueba El área de prueba debe ser una superficie limpia, plana y horizontal, compactada o pavimentada, que proporcione una buena adhesión a la rueda y capaz de exhibir trazos legibles. 5.2 Tractor 5.2.1 Equipo de neumáticos y ruedas. El equipo de neumáticos y ruedas será comúnmente usado en lay región para el cual está comprometido el tractor como ha el especificado especificad o el fabricante, como se expondrá en el reporte de la prueba. Se registrará la presión de los neumáticos 5.2.2 Ajuste del ancho de trocha. El ajuste de la trocha t rocha será el especificado por el fabricante y se registrará en el informe de la prueba. 5.2.3 Equipo portátil Se recomendará el equipo portátil en posición de transporte. 5.2.4  Ruedas traseras en tándem 5.2.4  En el caso de tractores con ruedas traseras en tándem que puedan ser levantadas individualmente individualmente sobre el suelo, las mediciones se harán bajo las tres condiciones siguientes: a)  Ambas ruedas tándem en el suelo. b) b)   Las ruedas tándem posteriores en posición levantada. c)  c)  Las ruedas tándem delanteras en posición levantada. Los resultados y la respectiva distancia entre ejes para éstas tres condiciones será registrada en el informe de la prueba.

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VI.

PROCEDIMIENTO

Todas las pruebas serán conducidas con el tractor equipado como esta descrito en la cláusula 5 y desplazándose de 1.5 a 2.0 km/h medido en un punto localizado al centro y entre ambas ruedas posteriores. Para tractores con mas de un eje motriz, o ejes portadores de rueda motriz, la prueba puede llevarse a cabo con cualquier configuración de transmisión o dirección, en cada caso la configuración y mediciones deben ser reportadas para cada prueba. Tractores que tienen todas las ruedas directrices, y con dispositivos para desconectar cada uno o ambos ejes, se examinará en cada condición de operación en que el tractor será usado. Se registrarán los resultados para cada condición de operación. 6.1.  Con tractor de 2 ruedas motrices portando un implemento en el enganche 6.1. enganche de tres puntos. Sin aplicar frenos. -  Colgar un péndulo del elemento o extremo que sobresalga más a cada lado. 6.1.1   6.1.1 Conducir el tractor a una velocidad entre 1 a 2 km/h. Con las ruedas direccionales giradas completamente a la derecha, hacerlo realizar por lo menos un giro de 360º. Mientras el tractor se desplaza, obser observar var y señalizar las circunferencias trazadas por la rueda que describe la circunferencia mayor, ésta es la circunferencia mínima de viraje: marcar también la circunferencia descrita por los péndulos atados al extremo más externo de la derecha y de la izquierda. izquierda. La circunferencia mayor es la circunferencia circunferencia de amplitud de giro, la circunferencia menor es la circunferencia circunferencia interna. Medir con cinta métrica los diámetros de las tres circunferencias. 6.1.2   6.1.2 Repetir la prueba, esta vez girando el timón a la izquierda. 6.2.   Con tractor de 2 ruedas motrices portando un implemento en el enganche de tres puntos. 6.2. Aplicando los frenos direccionales. direccionales. pr ueba anterior en 6.1 tales como el   Seguir todas las indicaciones dadas para la prueba péndulo, la velocidad y otras. •

6.2.1

Al iniciar iniciar el giro, con con las ruedas completamente completamente giradas a la derecha derecha aplicar aplicar el freno del lado interno de la curva con una fuerza sobre el pedal suficiente para inmovilizar la rueda posterior derecha, no soltar el freno hasta después de completar 360º. Señalizar las circunferencias durante la ejecución de la prueba. Al finalizar, finalizar, tomar las medidas medidas de los diámetros diámetros de las circunferencias circunferencias de viraje, de amplitud de giro e interna.

6.2.2  Repetir lo anterior ahora con las ruedas giradas a la izquierda. 6.2.2 

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6.3.  Con tractor de 4 ruedas motrices equipado como se describió en 6.1. 6.3.  6.3.1

Ejecutar la prueba prueba con potencia a un solo eje de acuerdo a lo descrito anteriormente en 6.1.1. 6 .1.1. A. Sin accionar frenos girar a la derecha. Señalizar durante la ejecución de la prueba y medir los diámetros al finalizar la prueba. Sin accionar frenos girar a la izquierda. Señalizar y medir.

6.3.2

B. Aplicando una fuerza sobre el pedal del freno freno suficiente suficiente para inmovilizar inmovilizar la rueda. - Girar a la derecha. - Girar a la izquierda. Durante cada viraje señalizar como ya fue descrito. Al finalizar cada viraje medir las tres circunferencias en cada uno de los casos. Ejecutar la prueba con potencia a los dos ejes. A. Sin freno direccional - A la derecha. A lafreno izquierda. B. -Con Direccional - A la derecha. - A la izquierda. Señalizar y medir como fue descrito.

6.4. Con tractor equipado con remolque de 2 ó 4 ruedas a la barra de tiro. 6.4.  t iro. Ejecutando un giro preliminar determinar primero el ángulo máximo al cual pueden girar las ruedas delanteras del tractor sin que con la marcha se provoque daño a los neumáticos a la barra de tiro o a cualquier parte del remolque o del tractor. Colgar un péndulo del elemento elemento o extremo que, durante el viraje sobresalga más a cada lado. Ejecutar una vuelta completa con el timón fijo en la posición que permita el giro más cerrado posible. Seguir las indicaciones dadas envelocidad el acápiteentre 6.1. 1 a 2 km/h. -  todas Conduciendo el tractor a una -  Girar a la derecha, marcando; medir las tres circunferencias. -  Girar a la izquierda, marcando. -  Medir las 3 circunferencias. 6.5.  Método Gráfico. 6.5. Se puede determinar las circunferencias de viraje y de amplitud de giro mediante dibujos a escala en planta. planta. En esta estimación que podría podría llamarse teórica o ideal se excluye el resbalamiento centrífugo y el centrípeto que es normal en todo fenómeno de tránsito y especialmente significativo cuando se trata de tractor t ractor con acoplados a la barra de tiro. Por ello es importante dominar la representación representación gráfica del desplaza desplazamiento miento en curvas de una máquina o un tren: t ren: para analizar y evaluar el efecto del patinamiento comparando las circunferencias teóricas con las experimentales y así poder interpretar correctamente los resultados. Página 5  M Sc Dionisio Felix Salas Pinto/2020

 

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6.5.1  Dimensiones elementales para el dibujo. 6.5.1  ➢  Trocha. ➢  Batalla. ➢  Angulo de giro de las ruedas directrices, medido en grados o radianes de la posición extrema a la derecha y la posición extrema a la izquierda. ➢  Dimensiones externas: Largo, ancho y si lo tiene, elemento que sobresale a uno y otro lado, diámetros de ruedas. 6.5.2

Caso 1: 1: Tractor  Tractor sin o con implemento integral, sin empleo de frenos. Dibujar en planta el contorno del tractor y su equipo si lo tuviera, con las ruedas delanteras completamente giradas a un lado. ➢  Prolongar con un trazo recto el eje trasero y cada uno de los ejes delanteros, para el mismo lado que están giradas las ruedas delanteras. ➢  Si los tres ejes no se cruzan en un punto tomar el punto medio sobre la prolongación del eje posterior, como centro de rotación del tractor, alrededor del cual se mueve con velocidad angular w: por tanto V 1 = w  R 1 cualquiera de sus partes se desplaza con velocidad V1 en función de su distancia al centro R 1.  ➢  Colocando la punta metálica del compás en el centro de rotación trazar las circunferencias ya definidas. 1.Mínima Circunferencia de Viraje. ➢ 

2.Mínima Circunferencia: de Amplitud de giro. 3.Circunferencia interna de la trayectoria. 6.5.3   Caso 2:  6.5.3 2:  Tractor con remolque remolque de dos ruedas acoplado a la barra barra de tiro. A. Dimensiones Necesarias: - Trocha de tractor y remolque. - Batalla del tractor. - Distancia entre eje de tractor y agujero de barra de tiro. - Distancia entre punto de acople y eje del remolque. (largo de B de T. remolque) B. Dibujar el contorno del remolque en planta, dibujar el tractor delante del remolque y en posición de viraje máximo cuidando que sus ruedas posteriores no rocen con el remolque. C. Prolongar al interior de la curva con un trazo recto. - el eje del remolque. - el eje posterior del tractor. - el punto de intersección de las dos líneas anteriores es el centro de giro. - Unir el centro de giro con los ejes de las ruedas delanteras. - Dibujar las ruedas r uedas delanteras en posición perpendicul perpendicular ar a esta última recta. 6.5.4  Caso 3: Tractor 6.5.4  3: Tractor con remolque de cuatro ruedas. A.  A.  Dimensiones necesarias. o  Trocha de tractor y remolque. o  Batalla de tractor y de remolque. -Distancia entre eje eje de ruedas ruedas y agujero de la barra de tiro, de tractor y de remolque. Página 6  M Sc Dionisio Felix Salas Pinto/2020

 

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-Angulo de giro máximo de las ruedas directrices del remolque. B. Dibujar a escala, en planta el contorno contorno del remolque. remolque. - Representar las ruedas directrices y barra de tiro en posición del giro máximo. - Prolongar eje posterior y ejes delanteros al interior interior de las curvas curvas para ubicar centro de rotación del remolque. - Dibujar el tractor haciendo coincidir coincidir las barras barr as de tiro de este con el remolque y en posición de viraje en torno al centro de ro rotación tación ya ubicado. - Es decir la prolongación del del eje posterior del tractor debe ccruzar ruzar por el centro de giro del remolque ubicado en el paso anterior. Dibujar las ruedas directrices del Tractor dándoles la posición correspondiente al centro de rotación común para tractor t ractor y remolque. C. Colocando la parte de dell compás en el centro de rotac rotación ión trazar: - La circunferencia mínima de viraje definida por la rueda delantera del tractor. - La circunferencia mínima de amplitud de giro. - La circunferencia interna de la trayectoria. VII PREGUNTAS. 1.  Mientras el tractor transita por una usar los frenos. ¿Hacia dónde tienden a resbalar las curva ruedassin delanteras? Rpta:…………………………………………………………………………………………………………………………………… 

¿Hacia dónde tienden a resbalar las ruedas posteriores? Rpta: ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 

2.  2.  ¿Cuándo el tractor da una vuelta con ayuda del freno direccional? ¿Hacia dónde resbalan las ruedas delanteras? Rpta: ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 

¿Qué sucede con las ruedas posteriores? Rpta: ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 

3.  3.  ¿Qué ocurre si el giro se da en retroceso, sin freno? 4.  4.  ¿Qué ocurre si el giro se da en retroceso, con el freno aplicado? 5.  5.  Compare el ángulo de viraje a derecha e izquierda de las ruedas delanteras de un tractor t ractor de 2 RM con otro de 4 RM. Compare también los círculos de viraje teórico y práctico sin frenos y con transmisión a un eje de ambos tractores. 6.  6.  Según lo observado en 5 ¿Qué opina respecto de la maniobrabilidad de ambos tractores? Como afectó el tren delantero de un tractor 4 RM a la ejecución de un giro cerrado usando frenos. Página 7  M Sc Dionisio Felix Salas Pinto/2020

 

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7.  7.  Cuando usa solamente tracción posterior. 8.  8.  Cuando usa tracción en las cuatro ruedas. 8.1  Analice el desplazamiento curvo de un tractor jalando un remolque de 4 ruedas. 8.1  ¿Es igual el nivel de resbalamiento del tren delantero del tractor? ¿Hacia dónde resbalan las ruedas delanteras del remolque? ¿En qué proporción es mayor la amplitud de trayectoria? 8.2.   Proponga una expresión matemática que relacione el diámetro de viraje con la amplitud de 8.2. trayectoria y otra que relacione el Diámetro de viraje con la batalla.

VIII

FORMATOS PARA LOS INFORMES

Alumno

:……………………………………………………………………………………………………………………. 

Fecha

:……………………………………………………………………………………………………………………. 

1.  1.  Informe de la Evaluación de un Tractor Sin o Con Implemento Integral. A.  Tractor – Marca ……………………………………………………………………………………………  Potencia Nominal ……………….CV:Modelo……………… Origen ……………………….. 

Peso del tractor sin lastre: …………………………………………………………………..Kg.  Lastre líquido ………………………Kg. Lastre Sólido ………………………. Kg. 

B.  B.  Trocha Delantera ………………………………cm. Neumáticos……………………..φcm.   Trocha Trasera…………………………………..cm. Neumáticos…………………….φ cm.  Distancia entre ejes……………………………..cm.

C.  C.  Angulo de Viraje de las ruedas directrices ………………………….. a la izquierda: …………………………………. a la derecha.  

D.  D.  Propulsión:

2 Ruedas Motrices ………………………………….  4 RM, ruedas desiguales ………………………..  4 RM, ruedas iguales …………………………….. 

E. E.   Neumáticos. 4.1 Dimensiones Nominales Delanteros………………….traseros…………………..   4.2

Presión de Inflado: Delanteros…………….psi. traseros ……………………………psi Página 8 

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4.3

Perímetro

: Delanteros………………….cm. traseros………………………..cm. 

F.  F.  Dimensiones externas Ancho …………………….cm : Largo ………………………….. cm.   Extremo lateral sobresaliente …………………………….cm.   Nombre ……………………………Lado al cual se proyecta………………………….  

G.  G.  Evaluación sin empleo de frenos A Derecho

A Izquierdo

Diámetros Min. De Viraje

…………….cm

…………………..cm 

Diámetros Min. De Amplitud de giro

…………….cm

………………….cm 

Diámetro Interno

……………..cm

…………………..cm 

H.  H.  Evaluación Empleando frenos direccionales direccionales A Derecho

A Izquierdo

Diámetro Min. De viraje

……………cm 

………………….cm 

Diámetro Min. De Amplitud de giro

…………..cm 

………………... cm 

Diámetro Interno de la Trayectoria

…………..cm 

……………….. cm 

2.  2.  Informe de la Evaluación de un Tractor tirando de un Remolque A.  A.  Tractor – Marca …………………………………………………………………………………………………….  Potencia Nominal……………………..CV. Modelo ………………… Origen…………………………  B.

Trocha delantera ………………………………cm.  Neumáticos………………………….φ cm.  Trocha posterior ………………………………cm.  Neumáticos………………………….φ cm.  Distancia entre ejes………………………….cm 

Distancia del eje posterior al agujero de la barra de tiro fija …………………….cm. 

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C.

Remolque.3.1

Marca ………………………………. Modelo ………………………………. 

3.2

Neumáticos: Tamaño nominal ………………………………………… 

Presión de inflado ……………………psi…………….Perímetro……………….cm. 

B. B.   Evaluación A la Derecha

………………….cm

……………………..cm 

Diámetro Min. De Amplitud de giro

…………………..cm

……………………...cm 

Diámetro Interno de la Trayectoria

…………………..cm

……………………….cm 

Diámetros Min. De viraje

VIII.

A la Izquierda

REFERENCIAS

8.1

Ashburner y Sims 1984. Elementos de diseño del tractor y herramientas de labranza. Ed. Ilca

8.2

Chudakov. D.A 1977. Fundamentos de la Teoría y el cálculo de Tractores y Automóviles Ed. MIR.

8.3

ISO Standards. 1983 . Turning and Clearance diameters. ISO 789/3-1982(E)

8.4

Ortiz – Cañavate. J:L. Hernanz. Hernanz. 1989. Técnica de la Mec Mecanización anización Agraria. 3 Ed. Mundi Prensa.

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