INFORME DE MANDO FINAL.pdf

2012 TREN DE FUERZA II

“

Año de la Integració Integración n Nacional y el Reconocimiento de Nuestra ”

Diversidad

TECSUP Carrera: Mecánico de Mantenimiento de Maquinaria Pesada Caterpillar. Responsable: Daniel Wong L.

MANDOS FINALES Grupo: THINK BIG 9.  Alumno:    

Sarmiento Quiñonez, Ciro Avilio. Quicaño Puma, Cristian. Peña Machacuay, Cristian. Quispe Ucharico, Cesar.

Fecha de entrega: Sábado 22 de junio de 2012. 20 12.

LIMA  PERU 2012  – 

Objetivos: Generales: Entender la función y operación de los mandos finales. 

Específicos: 

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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, inspección y montaje de un mando final sobre ruedas.

INTRODUCCION Los mandos finales proporcionan la última reducción de transmisión y ayuda a los otros componentes del tren de potencia a transformar la velocidad del motor en torque capas de acarrear grandes cargas. Así mismo alivia al tren de potencia de los altos torques y extiende la vida útil de los componentes del sistema.

MARCO TEORICO 1.MANDO FINAL SIMPLE:

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Componentes del mando final: (8) Alojamiento del embrague de dirección. (9) Brida. (10) Piñón. (11) Engranaje. (12) Sello duo-cone. (13) Eje. (14) Sprocket

OPERACIÓN DEL SISTEMA: 1. Este sistema le pertenece a un tractor con embrague de dirección, en este caso solamente se transmite potencia a través 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 piñón (10). 3. El piñón 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: (2) (4) (1)

(4)

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Componentes del mando final: (1) Engranaje motriz. (2) Engranaje loco. (3) Engranaje. (4) Sprocket.

OPERACIÓN 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 reducirá la velocidad para dar más torque gracias al engranaje (2).

4. El engranaje (2) transmitirá la potencia al engranaje (3), si vemos bien el engranaje (2) tiene en un lado más diente que el otro consiguiendo así reducir mucho mas la velocidad pero incrementamos el torque. Por último le transmitimos la potencia al sprocket.

3. MANDO FINAL PLANETARIO: Cada mando final tiene los mismos componentes. Un mando final proporciona la última reducción de velocidad y el aumento de par en el tren de fuerza.

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Componentes del mando final:

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)

Conjunto de rueda. Maza. Corona. Engranajes planetarios. Engranaje central. Punta de eje. Semieje. Portador planetario.

OPERACIÓN DEL SISTEMA: 1. La corona (3) está sujeta a la maza (2). La maza (2) está conectada a la punta de eje (6) por medio de estrías. La punta de eje (6) está 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) está conectado al diferencial por medio de estrías. El engranaje central (5) está conectado al semieje (7) por medio de estrías. El engranaje central (5) está conectado con los engranajes planetarios (4). Los engranajes planetarios (4) se sujetan en la porta planetario (8). El porta planetario (8) está 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 más lenta. El porta planetario hace girar el conjunto de rueda (1).

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

4. MANDO FINAL PLANETARIO DE REDUCCIÓN DOBLE:

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Componentes del mando final: (1) Eje del planetario (segunda reducción). (2) engranaje planetario (segunda reducción). (3) Rodamiento de rodillos. (4) Acoplamiento. (5) Pin. (6) Rodamiento. (7) Carcasa del motor. (8) Motor de traslación. (9) Pin. (10) Sprocket. (11) Eje de salida del motor de traslación. (12) Corona. (13) Porta planetario (segunda reducción). (14) Solar (segunda reducción). (15) Porta planetario (primera reducción). (16) Tapa. (17) Solar (primera reducción). (18) Rodamiento de rodillos.

(19) Eje del planetario (primera reducción). (20) Engranaje planetario (primera reducción). OPERACIÓN DEL SISTEMA: 1. En este caso la potencia la entrega un motor hidráulico, da movimiento al solar (primera reducción), al estar engranados a los planetarios les transfiere potencia. 2. Los planetarios entregan la potencia al porta planetario que esta estriado al solar (segunda reducción), este le da potencia al planetario, que por tener la porta planetario bloqueado va hacer que la corona gire. La corona está 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:

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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 tándem. (14) Engranaje planetario. (15) Sello. (16) Anillo. (17) Calces. (18) Rueda motriz impulsada. (19) Punta del eje de la rueda.

OPERACIÓN 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 también el punto de pivote para cada rueda del tándem. 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 estrías al eje de salida (12). 4. Hay dos ruedas motrices (6) acopladas mediante estrías en cada salida (12) del mando final. Estas ruedas motrices (6)

están en el centro del mando de tándem entre las ruedas. La cadena (11) que está entre el centro y las ruedas motrices (18) impulsan cada rueda en el mando de tándem. La punta de eje de la rueda (19) está acoplada a la rueda dentada (18). La rueda dentada (18) hace girar la punta de eje de la rueda (19). 5. La caja del tándem (13) está 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 también los componentes para los frenos de servicio. Los componentes del freno son lubricados y enfriados por el aceite de la caja del tándem. El movimiento de las ruedas hace circular este aceite. El tapón 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 REDUCCIÓN 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 reducción, los mismos pasos que el anterior.

INSPICCION VISUAL DE LOS COMPONENTES Comenzaremos primero con los cojinetes de anti fricción (rodamientos). En este caso veremos dos tipos de ellos: De bolas • De contacto radial • De contacto angular

De rodillos

• Cilíndricos (rectos) • Cónicos • Esféricos • Axiales

FUNCIONES: Los cojinetes antifricción tienen dos funciones principales: 1. Soportar y mantener el alineamiento de ejes y cajas permitiéndoles girar con un mínimo de fricción. 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 máquina realiza un giro, fuerzas hidráulicas no balanceadas en línea 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 cilíndricos que tiene rodillos con una relación de longitud/ diámetro mayor de 4: 1. Se usan para soportar cargas radiales en ejes  en los que se debe mantener las dimensiones radiales al mínimo. 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 cónicos sirven especialmente para soportar cargas radiales y axiales, pero solamente cargas axiales en una dirección . Esto es posible porque los rodillos y las pistas forman un ángulo con el eje de giro de los ejes. Estos cojinetes son también útiles para mantener una posición axial precisa de los ejes y de las cajas.

El cojinete de rodillos cónicos de doble hilera puede soportar cargas axiales en ambas direcciones y también cargas radiales.

Las áreas 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 cilíndricos se presentarán a lo largo de toda la pista rotatoria, a medida que pasa por el área de carga, y sólo parcialmente en la pista estacionaria (en la zona de carga). Los esfuerzos en cojinetes de rodillos cónicos sometidos a altas cargas axiales o precargas se presentarán alrededor de toda la superficie de ambas pistas.

Fuerza de flexión: debido al contacto entre la pestaña posterior del anillo interior y el extremo de mayor diámetro 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 instalación debe tenerse cuidado de no dejar polvo o basura.

2. Tener mucho cuidado al instalar o al extraer el rodaje, ya que se podría provocar astillamientos o indentación de las pistas y de los elementos rodantes. Al igual que los métodos de congelación y calentamiento del mismo.

Al momento de instalar el rodamientos tratar en lo posible de presionar en toda el área del co inete.

3.  Alineación de ejes, cajas y asientos del cojinete deben estar dentro de tolerancias específicas. La mala alineación de ellos puede causar una carga desequilibrada y resultar en una falla prematura.

4. Una vez que los cojinetes han sido instalados apropiadamente, es también 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 averías 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 cónicos variarán dependiendo del ajuste y de las cargas axiales a que se sometan. Cuanto más apretado sea el ajuste y mayores sean las cargas axiales, mayor será el desgaste en toda la circunferencia de la pista estacionaria.

Mientras más suelto sea el ajuste y más ligeras las cargas axiales, mayor será la tendencia de la pista estacionaria a desgastarse sólo en una porción de su circunferencia.

2. En estos cojinetes, se puede ver un patrón de desgaste concentrado más 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 también concentrarse hacia el centro.

DESGASTES EN EL RODAMIENTO POR UN FUNCIONAMIENTO ANORMAL:

En ambas partes de las imágenes notamos que en los rodillos y en el eje se está 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 imágenes que se muestran en la parte de abajo se muestra un eje con desgaste abrasivo (eje pulido).

Siguiendo con las imágenes de arriba, mostraba el eje del engranaje desgaste abrasivo. En estas imágenes de las pistas podemos decir que hubo una contaminación fuerte de partículas 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 reducción. 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 reducción.

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.

En estas pistas de desgaste y cojinete de movimiento axial están en buen estado.

Continuaremos ahora con la inspección visual de los engranajes: Funciones: Los engranajes realizan cinco funciones básicas: 1. Transmiten fuerza. 2. Cambian la dirección y/o el ángulo de movimiento. 3. Cambian la velocidad rotacional. 4. Cambian el nivel de torsión. 5. Transfieren fuerza a una línea de centro de eje diferente.  Vista de los engranajes en condiciones normales:

En esta imagen podemos observar que en los dientes s e está formando un pulido entre las caras en contacto y con presencia de picaduras en los extremos.

En estas diferentes imágenes podemos observar el desgaste abrasivo normal en una pieza en funcionamiento normal.

En estas diferentes imágenes podemos observar el desgaste por corrosión, se nota la presencia de mucha picadura y decoloración

Conclusiones: 

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Se reconoció 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, inspección y montaje de un mando final sobre ruedas. Se logro entender la función y operación de los mandos finales.