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CENTRO DE INVESTIGACIÓN Y TECNOLOGÍA MECÁNICA
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SISTEMAS DE TREN DE MANDO INFERIOR
Introducción a los sistemas de tren de mando inferior
Este tópico describe los sistemas de tren de
mande inferior y aborda sus características,
ventajas y aplicaciones.
¿Qué es un sistema de tren de mando inferior?
Este segmento explica los sistemas de tren
de mano inferior utilizados en las máquinas
de cadenas Caterpillar.
Propósito del sistema del tren de mando inferior
El propósito del sistema del tren de mando inferior en
las maquina de cadenas es transferir la potencia de la
transmisión a las cadenas, dirigir y detener la
maquina, y proporcionar una reducción final al
engranaje e incremento del par en el tren de mando.
Las maquinas de cadenas están equipadas con los dos
tipos de sistemas de tren de mando inferior: el
sistema de “embrague de dirección” y el sistema de
“direccional con diferencial”, los cuales serán
tratados por separado, incluyendo la identificación de
los componentes y el funcionamiento.
Transferir potencia a partir de la transmisión
La potencia se transfiere desde el eje de
salida de la transmisión hasta los engranajes
de transferencia. El juego de la corona recibe
potencia del piñón diferencial que está
conectado a 90 grados y la transmite a través
de los semiejes a los embragues de dirección
y a los frenos.
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Dirigir la maquina
La maquina de cadenas es dirigida haciendo
que una cadena gire mas rápido que la otra.
En el sistema de embrague de dirección, un
embrague de dirección interrumpe el flujo de
potencia a una de las cadenas. En el sistema
dirección con diferencial, el diferencial de
dirección utiliza la entrada de potencia de un
motor hidráulico o para aumentar la
velocidad de la otra cadena.
Detener la maquina
El tren de mando inferior incluye los frenos
de servicio para reducir la velocidad o
detener la maquina. En el sistema de
embrague de dirección, los frenos son parte
del conjunto de embrague de dirección y
también ayudan a hacer girar la maquina. En
los sistemas de dirección con diferencial, los
frenos forman parte del grupo diferencial de
dirección en lado izquierdo del tractor y el
grupo planetario en el lado derecho del
tractor. Los frenos no ayudan a girar el
tractor con sistema de dirección diferencial.
Reducción final del engranaje
Los mandos finales proporcionan la ultima
reducción de velocidad ve incremento del
par en el tren de mando. Los mandos finales
pueden ser engranajes principales o juegos
de engranajes planetarios.
Características y ventajas
Este segmento describe las características y
ventajas de los sistemas de tren de mando
inferior.
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Características y ventajas
El sistema de embrague de dirección en los
tractores de cadenas con rueda motriz
elevada tiene ciertas características y
ventajas que ofrecen un desempeño más
confiable.
Mandos finales de diseño modular
Características Ventajas
La característica de mandos finales de diseño
modular de los tractores de cadenas.
Caterpillar de rueda motriz elevada es que
tienen mandos finales de diseño modular.
La ventaja es que reduce el tiempo de
desmontaje
Diseño de rueda motriz elevada
Características Ventajas
La característica de diseño de rueda motriz
elevada de los tractores de cadenas
Caterpillar de rueda motriz elevada es el
diseño de rueda motriz elevada es el diseño
de rueda motriz elevada.
La ventaja es que esto aísla los mandos
finales del impacto del terreno y de cargas
inducidas por la hoja, lo que brinda mayor
vida útil.
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Los frenos y embragues de dirección de discos múltiples enfriados por aceite
Características Ventajas
La característica de frenos y embragues de
dirección de discos múltiples enfriados por
aceite de los frenos y embragues de
dirección es que son de discos múltiples y
enfriados por aceite.
La ventaja es que proporcionan una alta
capacidad de acarreo de carga y larga vida
útil. No requieren ajuste y están aislados de
los contaminantes.
Dirección con diferenciales
El sistema de dirección con diferenciales en
las maquina de cadenas tiene ciertas
características y ventajas para brindar un
desempeño mas confiable.
Mandos finales de diseño modular
Características Ventajas
La característica de mandos finales de diseño
modular de los tractores de cadenas
Caterpillar de rueda motriz elevada y
dirección con diferencial es que tienen
mandos finales de diseño modular.
La ventaja es que esto reduce en gran
medida el tiempo de desmontaje.
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Diseño de rueda motriz elevada
Características Ventajas
La característica de diseño de rueda motriz
elevada de los tractores de cadenas
Caterpillar de rueda motriz elevada es que
tienen un diseño de rueda motriz elevada.
La ventaja es que esto aísla los mandos
finales del impacto del terreno y de las
cargas inducidas por la hoja, lo que ofrece
una vida útil más prolongada.
Los frenos de discos múltiples enfriados por aceite
Características Ventajas
La característica de frenos de discos
múltiples enfriados por aceite de los frenos
de los tractores de cadenas de dirección con
diferencial es que son de discos múltiples y
enfriados por aceite.
La ventaja es que proporcionan alta
capacidad de acarreo de carga y larga vida
útil. No requieren ajuste y están aislados de
contaminantes.
Sistema de dirección hidráulica
Características Ventajas
La característica de sistema de dirección
hidráulica de lo tractores de dirección con
diferencial es que utilizan un sistema
hidráulico para la dirección en lugar de la
fricción.
La ventaja es que se eliminan los discos del
embrague y el desgaste asociado con los
mismos.
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Control de los giros realizados con una sola mano
Características Ventajas
La característica de control de los giros
realizados con una sola mano que tiene la
dirección con diferencial es que proporciona
control de los giros realizados con una sola
mano.
La ventaja es que esto produce menor
cansancio en el operador.
Radio de giro infinito
Características Ventajas
La característica de radio de giro infinito de
los tractores de dirección con diferencial es
que tienen un radio de giro infinito con
potencia ininterrumpida hacia ambas
cadenas durante todo el tiempo.
La ventaja es que ofrecen un enorme
beneficio en el movimiento de materiales y
que reducen el tiempo del ciclo.
Mantiene la velocidad sobre el terreno durante los giros
Características Ventajas
La característica de mantener la velocidad
sobre el terreno durante los giros del tractor
equipado con dirección con diferencial es
que mantiene la velocidad sobre el terreno
durante los giros.
La ventaja es que proporciona una mejoría
de hasta un 50 % con respecto a los tractores
equipados con sistemas de embragues de
dirección.
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Aplicaciones
Este segmento aborda las aplicaciones de los
sistemas de tren de mando inferior utilizados
en los productos Caterpillar.
Aplicaciones
El sistema de embrague de dirección y el
sistema de dirección con diferencial son los
tipos de sistemas de tren de mando usados en
los tractores de cadenas, los cargadores de
cadena y los tractores Challenger para la
agricultura.
Sistema de embrague de dirección
El sistema de embrague de dirección se
encuentra en los tractores de cadenas y en
los pequeños cargadores de cadenas.
Sistema de dirección con diferencial
El sistema de dirección con diferencial esta
disponible en algunos tractores de cadenas y
en los tractores Challenger estándar para la
agricultura.
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COMPONENTES DE SISTEMA DE EMBRAGUE DE
DIRECCIÓN
Componentes de sistema de embrague de dirección
Este tópico describe los componentes de
embrague de dirección.
Embragues de dirección
Este segmento trata sobre los componentes
usados en el embrague de dirección.
Componentes del embrague de dirección
Los embragues de dirección transfieren
potencia desde las coronas hasta los mandos
finales y hacen girar la maquina. Los
embragues de dirección se conectan
hidráulicamente y sus principales
componentes son los platos de los
embragues, los discos del embrague, el
pistón del embrague, la caja del embrague, la
maza de entrada y la maza de salida.
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Discos
Los discos del embrague giran con la maza
de entrada y son empujados contra los platos
del embrague para transmitir potencia a la
caja del embrague. Los discos están
empalmados en estrías a la maza de entrada
y típicamente son enfriados por aceite.
Platos
Los platos del embrague están empalmados
en estrías a la caja del embrague y la hacen
girar cuando el pistón, empuja los discos del
embrague contra los platos. Entonces la
potencia se transmite a la maza de salida a
través de la caja del embrague.
Pistón
El pistón empuja los discos y los platos
conjuntamente para conectar la maza de
entrada a la caja del embrague. Para mover
el pistón se utiliza aceite hidráulico. Cuando
disminuye la presión del aceite, la presión
del resorte retrae el pistón y la maza de
entrada se desconecta de la caja del
embrague.
Caja
La caja del embrague esta empalmada en
estrías a la maza de salida y la hace girar
cuando los discos y embragues se conectan.
Los platos están empalmados en estrías a los
dientes interiores de la caja del embrague y
los discos están empalmados en estrías a la
maza de entrada.
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Maza de salida
La maza de salida transfiere potencia desde
la caja del embrague hasta el semieje
interior. La maza de salida esta empalmada
en estrías a la caja del embrague y al semieje
exterior.
Frenos
Este segmento trata sobre los componentes
de los frenos utilizados en el sistema de
embrague de dirección.
Componentes de los frenos
Los frenos son típicamente de discos
múltiples y enfriados por aceite, se aplican
mediante la acción de un resorte y se liberan
hidráulicamente. Los frenos disminuyen la
velocidad o detienen la maquina y ayudan en
el giro. Los principales componentes de los
frenos de servicio son el resorte(s) tipo
arandela (Belleville), los platos de los frenos,
los discos de los frenos, el pistón de los
frenos y la caja de los frenos.
Resorte(s) tipo arandela
El (los) resorte(s) tipo arandela (Belleville)
empuja(n) el pistón para conectar los frenos.
Un módulo de frenos esta equipado con uno
o más resortes tipo arandela (Belleville), en
dependencia con el modelo del tractor. Para
liberar los frenos se utiliza presión
hidráulica.
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Platos
Los platos de los frenos están empalmados
en estrías, la cual esta fija. Cuando el pistón
empuja los discos de los frenos contra los
platos, la caja del embrague reduce la
velocidad o se detiene y entonces mantiene
inmóviles la maza de salida y el semieje
exterior.
Discos
Los discos de los frenos están empalmados
en estrías a la caja del embrague y giran con
esta. Cuando el pistón empuja los discos de
los frenos contra los platos, la caja del
embrague reduce la velocidad o se detiene y
entonces mantiene inmóviles la maza de
salida y el semieje exterior.
Pistón
El pistón empuja los discos y los platos
conjuntamente para reducir la velocidad o
detener la caja del embrague. Los resortes
tipo arandela (Belleville) se utilizan para
empujar el pistón contra los discos y los
platos. El pistón se retrae por acción de la
presión hidráulica.
Caja de los frenos
La caja de los frenos esta empalmada a la
punta del eje y se mantiene fija. La misma
contiene los discos, los platos y los pistones.
Cuando se conectan los frenos, la caja del
embrague se traba a la caja de los frenos
para reducir la velocidad o detener el tractor.
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Juego de la corona
Este segmento trata sobre los componentes
usados en el juego de la corona.
Juego de la corona
El juego de la corona consta del eje del
piñón cónico y de la corona cónica. El juego
de la corona recibe la potencia del engranaje
de transferencia, que esta conectado en un
ángulo de 90 grados y transmite la potencia a
los embragues de dirección.
Corona cónica
La corona esta empernada al eje de la corona
y es impulsada por el eje del piñón. El eje de
la corona se apoya en los cojinetes y se
conecta con los semiejes inferiores, los
cuales transmiten potencia a los embragues
de dirección. al igual que el eje del piñón, la
corona tiene dientes maquinados con
precisión para que
Mandos finales planetarios
Este segmento trata sobre los componentes
usados en los mandos finales planetarios.
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Engranajes planetarios de mando final
Los engranajes planetarios proporcionan la
última reducción de velocidad y aumento de
par en el tren de mando. Los componentes
principales son el engranaje solar, la corona
y el juego de engranajes planetarios. Los
engranajes planetarios del mando final
transmiten potencia desde los embragues de
dirección para impulsar las cadenas.
Engranajes solar
El engranaje solar esta ubicado en el
extremo del semieje. El engranaje solar
transfiere potencia desde los embragues de
dirección y los ejes hacia los engranajes
planetarios.
Corona
La corona esta fijada a la maza de la caja de
la punta del eje y no gira. A diferencia de la
mayoría de los engranajes. La corona tiene
dientes internos. La corona engrana con los
engranajes planetarios y permite que estos,
que son impulsados por el engranaje solar,
da vueltas alrededor de la corona.
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Juego de engranajes planetarios
El juego de engranajes planetarios consta de
tres o más engranajes planetarios montados
en un portador. El portador esta fijado a la
maza de la rueda motriz. Los engranajes
planetarios son impulsados por el engranaje
solar y giran alrededor del interior de la
corona para transmitir potencia a través del
portador a la maza de la rueda motriz.
Mandos finales del engranaje principal
Este segmento aborda los componentes
usados en los mandos finales del engranajes
principal
Mandos finales del engranaje principal
El mando final del engranaje principal
proporciona la última reducción de
velocidad y aumento de par en el tren de
mando. Consta de un piñón diferencial y de
un engranaje principal.
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Piñón diferencial
El piñón diferencial engrana con el
engranaje principal. El piñón diferencial
recibe la potencia de los embregues de
dirección a través del semieje exterior. El
piñón diferencial hace girar el engranaje
principal. El cual es mucho mayor, y
provoca una reducción de velocidad y
aumento de par
Engranaje principal
Los dientes del engranaje principal se
interceptan con los del piñón diferencial. El
piñón hace girar el engranaje principal y este
transmite potencia, a través del semieje, a la
rueda motriz que impulsa la cadena.
Ejes
Este segmento trata sobre los ejes usados en
el sistema de embrague de dirección.
Semiejes
Los semiejes transfieren potencia desde el
juego de la corona hasta los embragues de
dirección, y desde estos hasta los mandos
finales. En el sistema de embragues de
dirección hay dos semiejes interiores y dos
exteriores.
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Semiejes interiores
Los semiejes interiores transfieren potencia
desde el juego de la corona hasta los
embragues de dirección en ambos lados de la
maquina. Los mismos están empalmados en
estrías al eje de la corona cónica y a la maza
de entrada del embrague de dirección.
Semiejes exteriores
Los semiejes exteriores transfieren potencia
desde los embragues de dirección hasta los
mandos finales a través del engranaje solar
en ambos lados de la máquina.
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FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE EMBRAGUE
DE DIRECCIÓN
Funcionamiento del sistema de embrague de dirección
En este tópico se explica el flujo de potencia
en el sistema de embrague de dirección.
Flujo de potencia
Este segmento explica el flujo de potencia a
través del sistema de embrague de dirección
tal y como se transmite a través del juego de
la corona, los embragues de dirección y los
frenos y los mandos finales.
Flujo de potencia a través del juego de la corona
El juego de la corona recibe la potencia
desde la transmisión y la transmite hacia los
embragues de dirección.
La potencia se transmite a través del juego de la corona
La potencia proveniente de la transmisión se
transfiere al juego de la corona a través del
engranaje de transferencia, el cual está
empalmado en estrías al piñón diferencial. El eje
de salida de la transmisión hace girar al piñón
diferencial y este transmite potencia a la corona,
que esta empernada al eje de la corona. Al girar la
corona, transmite potencia a través del eje de la
corona, el cual está empalmado en estrías a los
semiejes interiores. El eje de la corona hace girar
los semiejes y de esta forma envía potencia a los
embragues de dirección.
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Flujo de potencia a través de los embragues de dirección y los frenos
El flujo de potencia a través de los
embragues de dirección se explicara de la
manera siguiente:
Flujo de potencia básico.
Flujo de potencia durante el movimiento
en línea recta de la maquina.
Flujo de potencia durante un giro
gradual.
Flujo de potencia durante un giro brusco.
Flujo de potencia cuando están aplicados
los frenos
La potencia proveniente de los semiejes interiores pasa a los embragues de dirección a
través de la maza de entrada, la cual esta empalmada en estrías al semieje interior. La
maza de entrada esta conectada a la caja del embrague mediante discos y platos del
embrague y transfiere la potencia a la caja del embrague cuando el pistón del embrague
conecta los discos y los platos. La caja del embrague también esta conectada a la caja
de los frenos mediante discos y platos. La caja del embrague esta empalmada en estrías
a la maza de salida y esta última esta empalmada en estrías al semieje exterior. Por lo
tanto cuando la caja del embrague gira transmite potencia al semieje de salida, el cual a
su vez transfiere potencia al engranaje solar y a los mandos finales.
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Flujo de potencia cuando la maquina se mueve en línea recta
Cuando la maquina se mueve en línea recta,
la presión del aceite es enviada a través de
conductos internos hacia la cámara de
presión de los frenos y la cámara de presión
del embrague. Esta presión del aceite
mantiene los frenos liberados y los
embragues conectados. Cuando la potencia
proveniente de la corona se envía a través
del semieje interior hacia la maza de entrada,
la caja del embrague hace girar la maza de
salida y el semieje exterior envía potencia al
engranaje solar y a los mandos finales.
Cuando una de las palancas del control de
dirección se mueve hasta que se siente una
resistencia en la cámara de presión del
embrague disminuye la presión del aceite.
Esto libera el embrague de dirección y
aunque la maza de entrada todavía sigue
girando, no se envía ninguna potencia a
través de la caja del embrague hacia la maza
exterior, que hace girar el semieje exterior.
Esto trae como resultado un giro gradual de
la maquina.
Cuando se jala totalmente hacia atrás una de
las palancas de control de dirección se
desconecta el embrague de dirección y
disminuye la presión del aceite en la cámara
de presión de los frenos. Esto permite que los
resortes belleville empujen el pistón del freno
para conectarlo. En ese momento la caja del
embrague mantiene inmóviles la maza de
salida y el eje exterior. Como resultado se
produce un giro rápido y brusco.
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Cuando se presiona el pedal del freno,
disminuye la presión en la cámara de
presión de los frenos hacia ambos frenos.
Esto brinda la máxima capacidad de los
frenos y todos los componentes se
detienen
Flujo de potencia a través del mando final
Los mandos finales reciben potencia desde
los embragues de dirección y la transmisión
hacia las ruedas motrices y las cadenas. A
continuación se tratara el flujo de potencia
en los mandos finales del engranaje
principal.
El eje del engranaje solar envía la potencia desde
los embragues de dirección hasta el mando final.
La rotación del eje del engranaje solar hace que los
engranajes planetarios giren. Como la maza de la
caja de la punta el eje mantiene fija la corona, los
engranajes planetarios se mueven alrededor del
interior de la corona. El movimiento de los
engranajes planetarios hace que el portasatélites
gire. El portasatélites gira en la misma dirección
que el eje del engranaje solar pero a menos
velocidad. El portasatélites hace girar la maza de la
rueda motriz y los segmentos de la rueda motriz
que están fijados a la maza de esta Impulsan la
cadena al girar la maza de la rueda motriz.
La potencia proveniente de los
embragues de dirección fluye a través
del eje y del piñón diferencial. El piñón
diferencial envía potencia a traves del
engranaje principal y de la maza
external, la cual envía potencia a través
de la maza de la rueda motriz a la rueda
motriz, que a su vez hace girar la cadena
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COMPONENTES DEL SISTEMA DE DIRECCIÓN
CON DIFERENCIAL
Componentes del sistema de dirección con diferencial
Este tópico describe los componentes del
sistema de dirección con diferencial.
Motor y bomba de la dirección
Este segmento trata sobre el motor de la
dirección y la bomba de la dirección.
Motor y bomba de la dirección
En el sistema de dirección con diferencial.
El motor de la dirección controla la
dirección de giro de la maquina y la bomba
proporciona el flujo de aceite necesario
para que funcione el motor de la dirección.
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Motor de la dirección
El motor de la dirección es un motor de eje
angulado y de desplazamiento fijo, que
controla la dirección de giro de la
maquina. Este motor funciona por acción
de la presión de aceite proveniente de la
bomba de desplazamiento con pistón. Un
cambio en la dirección del flujo de aceite a
través del motor no cambiará la cantidad
de par de salida proveniente del eje del
motor.
Bomba de la dirección
Hay dos tipos de bomba de la dirección. Una es de
desplazamiento variable sobre un pistón axial central, la
otra en una bomba hidrostática. Ambas bombas están
fijadas a la bomba de mando de la transmisión, la cual
usa potencia proveniente del motor para hacer girar el
eje de entrada. La bomba proporciona el flujo de aceite
necesario para que funciones el motor de la dirección.
Juego de engranajes planetarios de la dirección
Este segmento trata sobre los componentes
usados en los juegos de engranajes
planetarios de la dirección.
Componentes del juego de engranajes planetarios de la dirección
En el sistema de dirección con diferencial hay
tres juegos de engranajes planetarios. A
menudo se los llama “planetario de
dirección”, “planetario de mando” y
“planetario compensador”. Hay dos entradas
de potencia al juego de engranajes
planetarios. Una de ellas es el piñón y la
corona, que son impulsados por el eje de
salida de la transmisión a través de los
engranajes de transferencia. La segunda es un
piñón que es impulsado por el motor de la
dirección. Los tres juegos de engranajes
planetarios están interconectados mediante un
eje común que conecta los tres engranajes
solares.
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Planetario de dirección
El planetario de dirección es impulsado por
el motor de la dirección a través de un piñón
diferencial cónico y de una corona cónica.
El mismo transmite potencia para hacer
girar al tractor. Los componentes del
planetario de dirección son la corona, el
engranaje solar, los engranajes planetarios y
el portador.
Planetario de mando
El planetario de mando es impulsado por el
eje de salida de la transmisión a través de
los engranajes de transferencia, del piñón
diferencial cónico y de la corona cónica. El
mismo transmite la potencia para mover el
tractor hacia delante o hacia atrás. Los
componentes del planetario de mando son la
corona, el engranaje solar, los engranajes
planetarios y el portador.
Planetario compensador
El planetario compensador convierte la
entrada de bajo torque y alta velocidad en
alto torque y baja velocidad hacia el mando
final de la derecha. Los componentes del
planetario compensador son la corona, el
engranaje solar, los engranajes planetarios y
el portador.
Frenos
Este segmento trata sobre los componentes
de los frenos usados en el sistema de
dirección con diferencial.
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Componentes de los frenos
Los frenos son de discos múltiples enfriados por
aceite, se aplican mediante la acción de resortes y se
desconectan hidráulicamente. Los frenos forman
parte de dos módulos diferentes del tractor. Uno de
los módulos es el grupo diferencial de dirección,
instalado en el lado izquierdo de l tractor, y el otro, es
el grupo planetario, instalado en el lado derecho del
tractor. Los frenos se utilizan para detener el tractor y
no ayudan en el giro. Los principales componentes
del los frenos son la maza, los pistones, el retenedor,
los resortes de arandela (Belleville), las cajas, los
discos y los platos.
Maza
La maza de los frenos esta empalmada en estrías
al semieje exterior en el lado izquierdo del
tractor. También esta conectada a la caja de los
frenos mediante los platos y los discos. Los
discos de los frenos están empalmados en estrías
a la maza. Cuando se conectan los frenos, la maza
se traba a la caja de los frenos, lo cual hace que
disminuya la velocidad o se detenga el tractor.
Pistón
El pistón empuja los discos y los platos
conjuntamente para reducir la velocidad o
detener la maza de los frenos y el portasatélites.
Los resortes de arandela (Belleville) se usan para
empujar el pistón contra los discos y los platos.
El pistón se retracta por acción de la presión
hidráulica.
Retenedor
El retenedor se usa en el grupo de los frenos
del lado izquierdo para retener los platos y los
discos de los frenos. Los platos y los discos de
los frenos del grupo de frenos del lado derecho
son retenidos por la corona.
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Los resortes de arandela (Belleville)
El (los) resorte(s) de arandela (Belleville)
obliga(n) al pistón a conectar los frenos. Un
módulo de frenos esta equipado con uno o
dos resortes de arandela (Belleville), en
dependencia del modelos del tractor. Para
desconectar los frenos se utiliza presión
hidráulica.
Cajas
Las cajas de los frenos están empernadas a
las cajas de la punta del eje y se mantienen
fijas. En las cajas de los frenos están los
discos, los platos y los pistones, y las
mismas proporcionan el soporte necesario
para reducir la velocidad o detener el
vehículo. Cuando se conectan los frenos, la
maza se traba a la caja de los frenos para
reducir la velocidad o detener el tractor.
Discos
Los discos de los frenos están empalmados
en estrías a la masa de los frenos y giran
con esta. Cuando el pistón empuja los
discos de los frenos contra los platos, la
maza de los frenos reduce la velocidad o se
detiene, y mantiene fijos los semiejes
exteriores.
Platos
Los platos de los frenos están empalmados
en estrías a las cajas de los frenos, las cuales
se mantienen fijas. Cuando el pistón empuja
los discos de los frenos contra los platos, la
maza de los frenos reduce la velocidad o se
detiene y mantiene fijo los semiejes
exteriores.
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Juego de corona
Este segmento aborda los componentes
usados en el juego de la corona de dirección
y en el juego de la corona de la transmisión.
Juego de la corona de dirección
El juego de la corona de dirección recibe
potencia del motor de la dirección para
hacer girar el vehículo. El mismo consta de
un piñón diferencial y una corona.
Piñón diferencial
El piñón diferencial esta empalmado en
estrías al motor de la dirección por uno de
los extremos. El otro extremo se intercepta
con la corona, unida al diferencial de
dirección en un ángulo de 90 grados. El
piñón diferencial hace girar la corona, la
cual envía potencia a través del diferencial
de dirección.
Corona
El piñón diferencial hace girar la corona la
cual esta unida a la caja del diferencial de
dirección. La corona transmite potencia a
través del diferencial de dirección.
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Juego de la corona de la transmisión
El juego de la corona recibe a partir del
engranaje de transferencia, que está
conectado a 90 grados y la transmite al
diferencial. El juego de la corona de la
transmisión consta del piñón diferencial
cónico y de la corona cónica.
Piñón diferencial cónico
El piñón diferencial esta empalmado en
estrías al engranaje de transferencia por uno
de los extremos. Por el otro extremo se
intercepta con la corona en un ángulo de 90
grados. El piñón diferencial hace girar la
corona, la cual envía potencia a través del
diferencial de dirección. Los dientes de la
corona son maquinados con precisión tanto
en espesor como la altura.
Corona cónica
El piñón diferencial hace girar la corona, la
cual está unida al eje de la corona. La
corona transmite potencia a través del eje de
la corona al diferencial de dirección. Al
igual que el piñón diferencial, la corona
tiene dientes maquinados con precisión para
interceptarse con el piñón diferencial.
Mandos finales planetarios
Este segmento trata sobre los componentes
usados en los mandos finales planetarios.
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Engranajes planetarios del mando final
Los engranajes planetarios proporcionan la
ultima reducción de de velocidad e
incremento de par en el tren de mando. Los
principales componentes son el engranaje
solar, la corona y un juego de engranajes
planetarios. Los engranajes del mando final
planetario transmiten potencia desde el
diferencial de dirección para impulsar las
cadenas.
Engranaje solar
El engranaje solar esta empalmado en
estrías al semieje exterior. El engranaje
solar transfiere potencia desde el diferencial
de dirección y el eje central hasta los
engranajes planetarios.
Corona
La corona esta fijada a la maza de la caja de
la punta del eje y no gira. A diferencia de la
mayoría de los engranajes, la corona tiene
dientes internos. La corona engrana con los
engranajes planetarios y permite que los
mismos, que son impulsados por el
engranaje solar, giren alrededor de la
corona.
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Juego de engranajes planetarios
El juego de engranajes planetarios consta de
tres o más engranajes planetarios montados
en un portador. El portador está empernado
a la maza de la rueda motriz. El engranaje
solar impulsa los engranajes planetarios, los
cuales se mueven alrededor de la parte
interior de la corona, transmitiendo potencia
a través del portador a la maza de la rueda
motriz.
Mandos finales del engranaje principal
Este segmento trata sobre los componentes
usados en los mandos finales del engranaje
principal.
Mandos finales del engranaje principal
El mando final del engranaje principal
proporciona la última reducción de
velocidad y aumento de par en el tren de
mando. El mismo consta de un piñón
diferencial y un engranaje principal.
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Piñón diferencial
El piñón engrana con el engranaje principal
y recibe potencia del diferencial de
dirección, a través del semieje central. El
piñón diferencial hace girar el engranaje
principal, que es mucho mayor, y provoca
una reducción de velocidad y aumento de
par.
Engranaje principal
Los dientes del engranaje principal se
interceptan con el piñón diferencial. El
piñón hace girar el engranaje principal y
este transmite potencia, a través del semieje,
a la rueda motriz que impulsa la cadena.
Ejes
Este segmento trata sobre los ejes utilizados
en el sistema de dirección con diferencial.
Semiejes
Los semiejes transfieren potencia
proveniente del juego de la corona a los
mandos finales a través del diferencial de
dirección. En el sistema de dirección con
diferencial hay dos semiejes exteriores y un
semieje central.
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Semiejes exteriores
Los semiejes exteriores transfieren potencia
proveniente del diferencial de dirección a
los mandos finales de ambos lados de la
maquina. Los semiejes exteriores están
empalmados en estrías a los portasatélites y
al engranaje solar.
Semieje central
El semieje central está empalmado en
estrías a los engranajes solares de los tres
juegos de engranajes planetarios. El mismo
transfiere potencia a los semiejes exteriores
del diferencial de dirección.
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FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE DIRECCIÓN
CON DIFERENCIAL
Funcionamiento del sistema de dirección con diferencial
En este tópico se explica el
funcionamiento básico del sistema de
dirección con diferencial y el flujo de
potencia.
Funcionamiento básico
Este segmento aborda el funcionamiento
básico del sistema de dirección con
diferencial.
Funcionamiento básico del diferencial de dirección
A continuación se explicara el
funcionamiento básico del sistema de
dirección con diferencial mientras el tractor
esta moviéndose en línea recta, cuando esta
girando y cuando la transmisión esta en
neutral. Para ello se utilizará un
demostrador de dirección con diferencial.
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Movimiento en línea recta
Ahora veremos cono funciona esto. El
operador usa una palanca de dirección con
un mango giratorio para controlar el tractor.
Usted lo gira para ponerlo en avance,
neutral y retroceso, y coloca la palanca en el
sentido en que desea dirigirse. Cuando está
funcionando hacia delante, la palanca estará
en el tope delantero y centrado. El
planetario impulsor del diferencial de
dirección recibe potencia solamente de la
transmisión. El motor de dirección no está
activado y los engranajes impulsados por
este están detenidos. Ambas ruedas
motrices van en la misma dirección y a la
misma velocidad.
Giro en avance
Cuando se hace un giro el diferencial recibe
dos entradas. Una sigue siendo de la
transmisión, pero ahora hay otra
proveniente del motor de dirección. El
sentido en que rota el motor determina la
dirección en que usted gira. Para efectuar
un giro hacia la izquierda, el motor de
dirección gira en un sentido, aumentando la
velocidad del lado derecho mientras que
disminuye la del lado izquierdo. Para hacer
un giro hacia la derecha, el motor de
dirección gira en el otro sentido, haciendo
que la cadena del lado izquierdo aumente la
velocidad y la del lado derecho la
disminuya.
Transmisión en neutral
Cuando la transmisión está en neutral, usted
todavía puede hacer girar el tractor, debido
al cambio de velocidad generado por el
motor de dirección. Como puede ver, las
ruedas motrices van en direcciones
opuestas. El contragiro es beneficioso para
maniobrar en espacios estrechos y para
cambiar el rumbo durante cambios
direccionales.
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Flujo de potencia
Este segmento explica el
flujo de potencia a través
del sistema de dirección
con diferencial tal y
como se transmite por el
diferencial de dirección y
los mandos finales.
El flujo de potencia a través de los juegos de coronas y diferenciales de dirección se explicara
en tres partes:
Flujo de potencia de la transmisión solamente.
Flujo de potencia de la dirección solamente.
Combinación de los flujos de potencia de la transmisión y de la dirección
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Flujo de potencia de la transmisión
La potencia que va a los dos ejes exteriores
es similar y la dirección de rotación del eje
es también la misma. Esto trae como
consecuencia que el tractor se mueva en
línea recta hacia delante o hacia atrás.
Con el piñón de la dirección y la corona
cónica en la posición de retención, la
potencia proveniente de la transmisión va a
través del piñón de la transmisión hasta la
corona cónica. La corona cónica transmite
la potencia a través del eje de la corona. La
potencia a través del portador se dirige en
dos direcciones. La mayor parte de la
potencia pasa a través de los engranajes
planetarios a la corona y el resto va a través
de los engranajes planetarios hasta el
engranaje solar. La corona envía la potencia
a través del portador al semieje exterior. El
engranaje solar envía su potencia a través
del semieje central al engranaje solar. El
engranaje solar, los engranajes planetarios,
el portador y la corona fija multiplican la
potencia y la envían al eje exterior.
Flujo de potencia de la dirección
Con la transmisión en NEUTRAL, la potencia proveniente del motor de dirección a través
del piñón de dirección hasta la corona cónica. La corona cónica envía potencia a través de
la caja, la corona y los engranajes planetarios al portador. La potencia a través del portador
se dirige en dos direcciones. La mitad de la potencia va a través de los engranajes
planetarios al engranaje solar, y la otra mitad, al semieje exterior. El engranaje solar envía
su potencia a través del semieje central al engranaje solar. El engranaje solar, los
engranajes planetarios, el portador y la corona fija multiplican la potencia y la envían al
semieje exterior.
La potencia que va a los dos semiejes exteriores es similar, pero la dirección de rotación
del eje es opuesta. Esto trae como consecuencia que el tractor gire cerca de su propio
centro.
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Combinación de los fluidos de potencia de la transmisión y la dirección
Cuando la potencia proveniente del motor de dirección y de la transmisión actúan
conjuntamente sobre el sistema de dirección diferencial, la potencia proveniente de la
entrada de la transmisión fluye a través del sistema igual que cuando actúa individualmente.
La potencia de entrada de la dirección, en vez de ir en dos direcciones, ahora se dirige en
una u otra dirección a través del sistema. Se empleara un giro hacia la izquierda para
estimular el flujo de potencia.
Esto traerá como resultado que la potencia hacia un semieje sea mayor, lo que hará que la
velocidad de ese semieje aumente y la del otro semieje disminuya en igual medida. La
transmisión controla la cantidad de potencia a los semiejes y su rotación. El motor de
dirección controla la cantidad de diferencia de velocidad entre los semiejes y la dirección
del giro. La rotación del motor de dirección y del piñón de dirección controla en que
sentido gira el tractor. La velocidad del motor y del piñón determina si el tractor girará
brusca o gradualmente.
Cuando el tractor hace un giro hacia la izquierda, el piñón de la dirección y de la
transmisión rota en la misma dirección. La potencia hacia el piñón de la dirección va a
través de engranaje cónico y de la caja hasta la corona. La corona envía la potencia hasta el
engranaje solar a través de los engranajes planetarios. El engranaje solar del planetario de la
dirección envía potencia al semieje central, añadiendo potencia al engranaje solar del
planetario impulsor. La potencia combinada va a través del semieje central al engranaje
solar del planetario compensador. El engranaje solar, los engranajes planetarios, el portador
y la corona fija multiplican la potencia y la envían al semieje exterior. Esto hace que el
semieje exterior aumente su velocidad. Al igual que sucede en cualquier otro diferencial,
cuando un lado aumenta la velocidad, el otro lado la disminuye en igual medida. Esto pasa
cuando la potencia que va al engranaje solar del planetario de dirección se suma a la
potencia que hay en el engranaje solar del planetario impulsor. El incremento de potencia
hace que aumente la velocidad de los engranajes solares. Cuando aumenta la velocidad del
engranaje solar del planetario impulsor, disminuye la velocidad de la corona. La
disminución de la velocidad de la corona hace que disminuya la velocidad del portador, así
como la del semieje exterior. La diferencia de velocidades resultante entre los semiejes
exteriores, hace que el tractor gire hacia la izquierda.
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Flujo de potencia del mando final
Los mandos finales reciben la potencia del
diferencial de dirección y la transmiten a las
ruedas motrices y a las cadenas. A
continuación se abordará el flujo de
potencia en los mandos finales planetarios y
en los mandos finales del engranaje
principal.
Los semiejes exteriores envían la potencia
proveniente del diferencial de dirección a los
mandos finales. La rotación de los engranajes
solares que están empalmados en estrías a los
semiejes exteriores hace girar los engranajes
planetarios, como la maza de la caja de la
punta del eje mantiene fija la corona, los
engranajes planetarios se mueven alrededor
del interior de esta. El movimiento de los
engranajes planetarios hace girar el
portasatélites el cual rota en la misma
dirección que el eje del engranaje solar, pero
a menor velocidad. El portasatélites hace
girar la maza de la rueda motriz y los
segmentos de la rueda motriz que están
fijados a la maza de esta impulsan la cadena
al girar la maza de la ruda motriz.
La potencia proveniente del
diferencial de dirección fluye a
través del eje y del piñón diferencial.
El piñón diferencial envía la potencia
a través del engranaje principal y de
la maza exterior. La maza exterior
envía la potencia a través de la maza
de la rueda motriz hacia la rueda
motriz la cual hace girar la cadena.
