MECANISMOS Y SISTEMAS III 2011
PRESENTACION
Bueno ante todo un amable saludo a nuestro instructor de curso,
Jorge Avalos, y las gracias por la oportunidad de presentar el
presente documento; encargados de realiza el informe escrito sobre
TOMAS DE FUERZA. Tambin un agradecimiento especial para nuestros
padres por el esfuerzo y sacrificio que hacen y a la vez no lo
inculcan para sacarle provecho y poder llegar a ser unos grandes
profesionales egresados de SENATI A nombre de Fernndez Pizan
Manuel, Rodrguez Chvez Juan, Jurado Santisteban jhensbel, Apolitano
Muoz Federico, Mendoza Vzquez tomas aqu nuestro informe:
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MECANISMOS Y SISTEMAS III 2011
INTRODUCCIN
Una toma de fuerza, como su propio nombre indica, suministra
fuerza para el accionamiento de un equipo auxiliar o de un equipo
de manejo de carga del propio vehculo, y puede estar conectada al
motor o a la caja de cambios. En el siguiente documento hablaremos
acerca la tomas de fuerza en el motor. Con la finalidad de hacer
llegar a nuestros compaeros una informacin que enriquece nuestros
conocimientos.
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MECANISMOS Y SISTEMAS III
MAPA CONCEPTUAL
2011
EVOLUCION DE TOMAS DE FUERZA TOMAS DE FUERZA DEPENDIENTES DEL
EMBRAGUE (EN LA CAJA DE CAMBIOS)
MODO DE ACCIONAMIENTO
TIPOS
TOMAS DE FUERZA INDEPENDIENTES DEL EMBRAGUE (EN EL MOTOR)
TOMAS DE FURZA
PRINCIPIOS GENERALES
TOMAS DE FUERZA EN LA CAJA DE CAMBIOS CON WSK TOMAS DE FUERZA EN
LA CAJA DE CAMBIOS
TOMAS DE FUERZA EN EL CAMBIO AUTOMTICO ZF HP
TOMAS DE FUERZA EN FUNCIN DEL EMBRAGUE
ACCIONAMIENTO DE LA CONEXIN
FUNCIONAMIENTO
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MECANISMOS Y SISTEMAS III 2011
CONCLUSIN
1) Las tomas de fuerza (t.d.f.) se han constituido con el paso
de los aos en un elemento indispensable de los sistemas del
automvil. 2) Actualmente, muchos aperos basan su funcionamiento en
la transmisin de potencia de forma mecnica a travs de la tomas de
fuerza. 3) Una toma de fuerza, como su propio nombre indica,
suministra fuerza para el accionamiento de un equipo auxiliar o de
un equipo de manejo de carga del propio vehculo, y puede estar
conectada al motor o a la caja de cambios
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MECANISMOS Y SISTEMAS III 2011
TOMAS DE FUERZA Evolucin de las tomas de fuerzaLas primeras
t.d.f. se desarrollaron a principios del siglo XX (hacia 1913) para
el accionamiento de mquinas de recoleccin. En 1927 la Asociacin
Americana de Ingeniera Rural (ASAE) normaliz la fabricacin y modo
de trabajo de las t.d.f. en tres aspectos: dimensiones, sentido de
giro y velocidad de giro. De esta forma se estandariz la toma de
fuerza de 35 mm de dimetro con 6 acanaladuras, sentido de giro
horario visto desde la parte trasera del tractor y rgimen de giro
de 540 rev/min. Como el lector sabe, esta es una de las
configuraciones que se mantiene hoy en da. Sintetizando, la
evolucin de las t.d.f. se puede agrupar en dos grandes aspectos, el
primero relacionado con el modo de accionamiento y el segundo con
la geometra y rgimen de giro. Modo de accionamiento En su primera
concepcin la t.d.f. reciba el movimiento directamente del motor, a
travs de un engranaje directo situado despus del embrague de marcha
y antes de la caja de velocidades. Con esta concepcin la t.d.f.
giraba siempre que el tractor se pusiera en marcha y el motor
estuviera embragado. Este tipo de toma de fuerza se conoce como
dependiente. Debido a los lgicos problemas de esta configuracin se
desarroll la t.d.f. semidependiente. Este sistema se basa en el uso
de embrague doble accionado por un mismo pedal con doble recorrido.
El primer recorrido hace que se desembrague la caja de velocidades
y el segundo (pedal pisado a fondo), hace que se desembrague la
t.d.f. Este sistema, permiti mantener la t.d.f. accionada con el
tractor totalmente parado. Sin embargo no es posible su uso a la
inversa (parar la t.d.f. sin parar el tractor) que puede ser til en
ocasiones. Para independizar totalmente la t.d.f. del tractor se
cre la t.d.f. independiente, similar a la descrita en el prrafo
anterior con la diferencia de que existen dos palancas diferentes
para el accionamiento del embrague. Presenta la ventaja de poder
detener la t.d.f. manteniendo el tractor en movimiento. Otro tipo
de accionamiento es el que configura a la t.d.f. sincronizada o
proporcional al avance. En sta el movimiento es transmitido desde
la salida de la caja de cambios, proporcionando por tanto una
sincronizacin con la velocidad de avance del tractor. Es decir, el
rgimen de giro de la toma de fuerza depende de la marcha
seleccionada. Este sistema se utiliza poco, y es frecuente tener
que pedirlo como extra al adquirir un tractor. Tiene aplicacin para
el uso de remolques en los que hay que accionar las ruedas para
mejorar la traccin, o en trabajos en fuerte pendiente. Tambin se
puede emplear con determinadas mquinas de siembra o transplante sin
rueda motriz, pero que deben funcionar en relacin al camino
recorrido.
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MECANISMOS Y SISTEMAS III 2011
Hoy en da los tractores incorporan t.d.f. con embrague propio,
en lnea con los sistemas de transmisin independiente. Estos
embragues suelen ser multidisco en bao de aceite con accionamiento
electrohidrulico. Definicin: Una toma de fuerza, como su propio
nombre indica, suministra fuerza para el accionamiento de un equipo
auxiliar o de un equipo de manejo de carga del propio vehculo, y
puede estar conectada al motor o a la caja de cambios Tipos Hay dos
tipos de toma de fuerza: dependiente del embrague (montada en la
caja de cambios), que se utiliza con el vehculo parado, o
independiente del embrague (montada en el motor) que se puede
utilizar con el vehculo parado o en movimiento. Las tomas de fuerza
se han ajustado para adaptarlas a la caja de cambios y al motor, y
as ofrecer una interaccin perfecta y una fiabilidad mxima. Tomas de
fuerza dependientes del embrague (en la caja de cambios) Estas
tomas de fuerza estn pensadas para las cajas de cambios manuales y
slo se emplearn con el camin parado. Entre las aplicaciones ms
normales se encuentran las gras y los volquetes. Reciben la fuerza
a travs del eje intermediario de la caja de cambios y estn
acopladas en el extremo de la caja de cambios. Las revoluciones y
el par motriz de la toma de fuerza dependen de las revoluciones del
motor y de la relacin de transmisin de la caja de cambios. Tomas de
fuerza independientes del embrague (en el motor) Las tomas de
fuerza de este tipo para el automvil estn montadas en el motor, o
en la caja de cambios automtica (aunque est montada en la caja de
cambios automtica, realmente quien la mueve es el volante del
motor). Entre las aplicaciones ms habituales se incluye el
transporte de productos refrigerados y congelados. Estas tomas de
fuerza pueden activarse independientemente de que el vehculo est
parado o en marcha. La toma de fuerza para las cajas de cambios
automticas est montada en la carcasa del convertidor de par de la
caja de cambios, aunque es accionada por el volante del motor a
travs del eje primario y, por tanto, a efectos prcticos es como si
estuviera acoplada al motor. La toma de fuerza de la caja de
cambios automtica est montada en el lateral o en la parte superior
de la carcasa del convertidor de par. La toma de fuerza en el motor
est montada en la distribucin trasera del motor. Esto significa que
cuando el motor est en marcha, la toma de fuerza siempre est
trabajando.
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MECANISMOS Y SISTEMAS III 2011
Principios generales Pueden montarse las tomas de fuerza, en
parte simultneamente, en los siguientes lugares: En el motor en la
parte delantera del motor en la salida delantera del cigeal con
polea trapezoidal biranurada por montaje directo de la bomba en el
compresor de aire en la parte trasera del motor (p.ej. salida del
rbol de levas, toma de fuerza del lado de la rueda volante) En la
caja de cambios En la caja de distribucin. A la hora de seleccionar
las tomas de fuerza se tiene que tener en cuenta: Pares de motor
admisibles Direccin de giro Factores de impacto Vida til Rgimen
critico Longitud mxima del rbol articulado Angulo de flexin del
rbol articulado Desmultiplicacin Refrigeracin (no producir
acumulacin trmica en la toma de fuerza) Montaje y accesibilidad
Montaje de la bomba Las instrucciones de los fabricantes de tomas
de fuerza Las instrucciones de los fabricantes de bombas Las
instrucciones de los fabricantes de arboles articulados. Los
fabricantes de las tomas de fuerza facilitan su propia informacin
impresa sobre: La correcta eleccin de las tomas de fuerza La
aplicacin correcta La forma de evitar y eliminar vibraciones. El
par de giro mximo permitido para la toma de fuerza solo puede
aprovecharse totalmente si el funcionamiento se desarrolla exento
de golpes y vibraciones. Sin embargo, esto es posible en contadas
ocasiones por lo que, en la prctica, se deben considerar los
factores de impacto en la eleccin de las tomas de fuerza. Tomas de
fuerza en la caja de cambios Las tomas de fuerza se pueden
diferenciar en funcin: de la vida til Tomas de fuerza y duracin de
servicio Duracin de servicio Funcionamiento corto < 60min
Funcionamiento contino 60min
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MECANISMOS Y SISTEMAS III 2011
del flujo de fuerza toma de fuerza en funcin del motor toma de
fuerza en funcin del embrague Tomas de fuerza en funcin del
embrague A travs del rbol primario (tambin rbol de entrada de la
caja de cambios) se acciona una pareja de ruedas de la caja de
cambios estando el motor en marcha y el embrague accionado. As, el
rbol intermedio gira al mismo tiempo. Si se acciona el embrague, se
detiene el rbol intermedio a raz de las resistencias internas en la
caja de cambios, siendo conectable la toma de fuerza en estas
condiciones de servicio. La relacin de desmultiplicacin entre el
motor y la caja de cambios queda definida por la desmultiplicacin
del par de ruedas rbol primario / rbol intermedio. Si se instalan
tomas de fuerza del mismo tipo de construccin a diferentes cajas de
cambios, estas tienen diferentes factores de rgimen (f) por las
diferentes desmultiplicaciones bsicas de la caja de cambios.
Accionamiento de la conexin: El accionamiento de las tomas de
fuerza se produce de forma neumtica mediante una vlvula de mando y
un cilindro de aire comprimido solicitado por un lado, el cual se
encuentra integrado en la caja de la toma de fuerza.
Funcionamiento: Las tomas de fuerza pueden funcionar con el vehculo
parado y en marcha. La conexin y desconexin deber tener lugar con
el vehculo parado. Se activan durante la marcha tomas de fuerza en
funcin del embrague, no se deber realizar ningn cambio de marcha.
Se debern observar las siguientes indicaciones de seguridad: La
toma de fuerza solo deber conectarse o desconectarse con el
embrague en punto muerto El desembrague se deber realizar con el
motor en rgimen de marcha en vacio. La toma de fuerza no se ha de
conectar hasta que el rbol intermedio no est parado Tomas de fuerza
en funcin del motor Tomas de fuerza en funcin del motor llevan la
denominacin de tipo NMV. Se conectan directamente al cigeal del
motor, evitando el embrague. Estn dimensionadas para servicio
permanente y altas prestaciones. La conexin se realiza mediante un
embrague de discos mltiples integrado, de accionamiento hidrulico,
mediante el cual el punto de la toma de fuerza NMV puede conectarse
y desconectarse bajo carga
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MECANISMOS Y SISTEMAS III 2011
Tomas de fuerza en la caja de cambios con WSK Las tomas de
fuerza para cajas de cambios con WSK (= embrague convertidor de
par) son instalables de la misma forma que se instalan las tomas de
fuerza a otras cajas de cambios ZF. En cuanto a funcionamiento y
servicio de una toma de fuerza NMV acoplada a un WSK no existe
ninguna diferencia con respecto a una toma de fuerza NMV acoplada a
una caja de cambios normal. No obstante, las tomas de fuerza en
funcin del embrague en cajas de cambio con WSK varan completamente
en cuanto al funcionamiento, la forma de actuar y el servicio. Si a
una caja de cambios con WSK se monta una toma de fuerza en funcin
del embrague, deber considerarse imprescindiblemente que no siempre
existir una desmultiplicacin constante. A raz de la funcin del
convertidor hidrodinmico de par, a pesar de mantenerse un rgimen de
motor constante, puede ocurrir que el rgimen de la toma de fuerza
se halle sujeto a fluctuaciones de mayor envergadura debidas al
patinaje relativo del convertidor. En un caso terico extremo, el
rgimen de la toma de fuerza puede incluso caer a cero si la carga
de la toma de fuerza provoca tal patinaje del convertidor que ya no
resulte posible la transmisin de la fuerza. Este efecto puede
afrontarse montando la denominada conexin en puente. De este modo,
despus de conectar la toma de fuerza se cierra automticamente el
embrague de puente, establecindose una unin mecnica entre el motor
y la toma de fuerza y disponindose de una relacin de
desmultiplicacin constante. La conexin en puente solo puede
instalarse si se prev tambin un bloqueo del acoplamiento de la caja
de cambios que impida el acoplamiento accidental de una marcha
estando la toma de fuerza conectada. Tomas de fuerza en el cambio
automtico ZF HP Los cambios convertidores automticos ZF HP 500 y ZF
HP 590 y ZF HP 600 pueden suministrarse con hasta dos tomas de
fuerza en funcin del rgimen de motor. El sentido de giro depende
del lugar de montaje (a la izquierda o derecha del rbol primario de
la caja de cambios). Por ello se indica la posicin de montaje junto
con la denominacin de la toma de fuerza. Por ejemplo D02c (=
izquierda) significa a la izquierda del rbol primario. Atencin!
Esto se refiere a la posicin de montaje en la caja de cambios, no
el sentido de giro. Tomas de fuerza y retardador integrado El
retardador integrado ZF es un retardador secundario integrado en el
Carter de la caja de cambios (un freno adicional hidrodinmico). El
retardador integrado se ofrece para las cajas de cambios 12AS... y
16S... y no afecta la aplicacin de las tomas de fuerza posibles en
el extremo final de la caja de cambios. Algunas tomas de fuerza que
se pueden montar en combinacin con el retardador integrado
requieren un juego de adaptacin o son tomas de fuerza
especiales.
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BIBLIOGRAFIA
WWW. MECANICAVIRTUAL .ORG WWWW. AUTOMECANICO.COM
WWW.SCANIA.COM.PE WWW.MANTED.DE
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