caja de dirección por cremallera

7/26/2019 Caja de dirección por cremallera

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UNIVERSIDAD POLIT CNICASALESIANA

INFORME DE PRÁCTICAS

Sistemas de traslación

José Enrique Bautista

[Seleccionar fecha] Integrantes:

Bautista Zeas J.

Bernal Méndez P.

Guamán Quizhpe S.Ochoa Ochoa S.

Reinoso Mejía L.

Torres Albarracín J.

Fecha de Entrega:

8 de Mayo de 2016.

Ciclo Lectivo:

2016 - 2016



REVISION 1/1

MANUAL DE PROCEDIMIENTOSDE PRACTICAS

LABORATORIO SISTEMAS DE TRASLACION

CARRERAINGENIERIA MECANICAAUTOMOTRIZ

SEDE CUENCA

MATERIA SISTEMAS DE TRASLACION

No. DE PRACTICA 7

NUMERO DE ESTUDIANTES 6

NOMBRE DOCENTE ING. PAUL NARVAEZ

TIEMPO ESTIMADO 6

a) DATOS DE LA PRACTICA

TEMA:

Mecanismo de dirección de cremallera.

OBJETIVO GENERAL:

Estudiar los componentes de un mecanismo de dirección de cremallera.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

Realizar el reconocimiento de los diferentes elementos constitutivos delmecanismo de dirección de cremallera.

Analizar el funcionamiento de este tipo de mecanismo de dirección paracomprender la razón de su forma, tamaño y posición de sus componentes.

Manifestar las averías, y los defectos más comunes del mecanismo de direcciónde cremallera, diferenciando cuáles son las fallas por fatiga de material, demontaje y operación en cada componente.

Realizar operaciones de mantenimiento de este mecanismo de dirección. Realizar el montaje del mecanismo de dirección analizado. Emitir las respectivas recomendaciones y conclusiones en cuanto a la práctica

realizada.



MARCO TEÓRICO:

Sistema de dirección por cremallera

Un mecanismo de cremallera es un dispositivo mecánico con dos engranajes, denominados «piñón» y «cremallera», que convierte un movimiento de rotación en un

movimiento rectilíneo o viceversa. El engranaje circular denominado «piñón» engranacon una barra dentada denominada «cremallera», de forma que un giro aplicado al piñóncausa el desplazamiento lineal de la cremallera. [1]

Para cada par de perfiles de envolventes es posible diseñar un sistema de engranajesconjugados. En el caso básico de la cremallera, uno de los engranajes es un borde rectodentado, con radio infinito. [1]

El mecanismo de cremallera generalmente forma parte de la dirección de los automóvilesy de otros vehículos con ruedas. Es menos preciso que otros tipos de dirección (como elde recirculación de bolas), pero proporciona al conductor una sensación más directa delcomportamiento del vehículo. El mecanismo puede ser servoasistido, hidráulico oaccionado por un motor eléctrico. [2]

Figura 1. Mecanismo de cremallera.[1]

Esta dirección se caracteriza por la sencillez de su mecanismo desmultiplicador y susimplicidad de montaje, al eliminar gran parte de la tirantería direccional. Va acopladadirectamente sobre los brazos de acoplamiento de las ruedas y tiene un gran rendimientomecánico. [2]

Debido a su precisión en el desplazamiento angular de las ruedas se utiliza mucho envehículos de turismo, sobre todo en los de motor y tracción delantera, ya que disminuyenotablemente los esfuerzos en el volante. Proporciona gran suavidad en los giros y tienerapidez de recuperación, haciendo que la dirección sea muy estable y segura.El mecanismo está constituido por una barra (1) tallada en cremallera que se desplazalateralmente en el interior del cárter. Esta barra es accionada por un piñón helicoidal (2)montado en el árbol del volante y que gira engranado a la cremallera. [3]

https://es.wikipedia.org/wiki/Engranaje

https://es.wikipedia.org/wiki/Pi%C3%B1%C3%B3n_(mecanismo)

https://es.wikipedia.org/wiki/Evoluta

https://es.wikipedia.org/wiki/Direcci%C3%B3n_(autom%C3%B3vil)

https://es.wikipedia.org/wiki/Husillo_de_bolas

https://es.wikipedia.org/wiki/Husillo_de_bolas

https://es.wikipedia.org/wiki/Direcci%C3%B3n_(autom%C3%B3vil)

https://es.wikipedia.org/wiki/Evoluta

https://es.wikipedia.org/wiki/Pi%C3%B1%C3%B3n_(mecanismo)

https://es.wikipedia.org/wiki/Engranaje



Figura 2. Mecanismo de dirección de cremallera desglosado. [1]

En el esquema inferior se ve el despiece del sistema de dirección de cremallera, queconsiste en una barra (6), donde hay labrada una cremallera en la que engrana el piñón

(9), que se aloja en la caja de dirección (1), apoyado en los cojinetes (10 y 16). El piñón(9) se mantiene en posición por la tuerca (14) y la arandela (13); su reglaje se efectúaquitando o poniendo arandelas (11) hasta que el clip (12) se aloje en su lugar. Lacremallera (6) se apoya en la caja de dirección (1) y recibe por sus dos extremos lossoportes de la articulación (7), roscado en ella y que se fijan con las contratuercas (8).Aplicado contra la barra de cremallera (6) hay un dispositivo (19), de rectificaciónautomática de la holgura que pueda existir entre la cremallera y el piñón (9). Estedispositivo queda fijado por la contratuerca (20). [2]

Figura 3. Despiece del mecanismo de dirección por cremallera. [2] Al girar el volante en uno u otro sentido también lo hace la columna de la dirección unidaal piñón (9), que gira con ella. El giro de este piñón produce el movimiento de la barra decremallera (6) hacia uno u otro lado, y mediante los soportes de articulación (7), unidos

por unas bielas a los brazos de acoplamiento de las ruedas, se consigue la orientación deestas. Esta unión se efectúa como se ve en la figura inferior, por medio de una rótula (B),que permite el movimiento ascendente y descendente de la rueda, a cuyo brazo deacoplamiento se une. La biela de unión resulta partida y unida por el manguito roscadode reglaje (A), que permite la regulación de la convergencia de las ruedas.[2]



Figura 4. Sistema de reglaje de la dirección. [3]

b) MARCO PROCEDIMENTAL: Realizar el reconocimiento de los elementos del mecanismo de dirección de

cremallera.

Reconozca en ellos, la estructura, diseño, forma, tamaño, y otras característicasfuncionales. Identifique y analice funcionamiento de cada uno de los componentes

fundamentales del mecanismo de dirección de cremallera. Realice el despiece de este tipo de mecanismo, para ello siga el procedimiento

recomendado en el los manuales y las indicaciones dadas por el docente. Realice el mantenimiento del mecanismo de dirección de cremallera. Realice el armado y montaje de este tipo de mecanismo. Verificar el correcto funcionamiento.

c) RECURSOS UTILIZADOS (EQUIPOS, ACCESORIOS Y MATERIALCONSUMIBLE)

Herramientas y equipos:

Juego de herramientas de mano (llaves, dados, destornilladores, etc.)

Materiales e insumos:

Franela

Material didáctico:

Manuales Datos técnicos Maqueta didáctica.

Equipo de seguridad:

Extintor Equipo de protección personal (overol, gafas).



d)

REGISTRO DE RESULTADOS1. Reconocimiento de los elemento del mecanismo de dirección.

Nombre Ideograma Imagen

Carcasa oCarter decremallera

Rotula dedirección

Columna dedirección

Bieletas demando



Caja dedirección

2. Desmontaje y despiece del mecanismo de dirección de cremallera.

Desmontaje y despiece de cremallera

Proceso Imagen Estado del

elemento

Accion a tomar

Desconexióndel borne

positivo de la batería.

En buen estado delos bornes deconexión.

Con ayuda deuna llave #10desconexión del

borne positivo dela batería.

Embanque delvehículo.

Colocación de brazos en el chasisdel vehículo.

Embanque conayuda de unelevador de

brazos.

Retiro de llantasdelanteras delvehículo.

Neumáticos en buen estado pardesmontaje.

Desmontaje conuna llave deruedas #19 dellantas.

Retiro deabrazaderas ogrampas desujeción de lacremallera.

Pernos y grampascon presencia de

polvo y extremadadureza de apriete.

Desmontaje conayuda de caja dedados y llaves.



Desmontaje determinales dedirección de lamangueta decada extremo.

Pernos con presencia de polvoy dureza deapriete.

Desmontaje conayuda de llaves ymartillo.

Extracción ydesmontaje detornillo sin findel cuerpo delvolante.

Pernos delelemento en

perfecto estado para sufuncionamientonormal.

Desmontaje conayuda de caja dedados y llaves, ycorrector paraseñalización de

posición actual.

Desmontaje decremallera.

Presencia de polvoen todos loselementos desuperficie delmecanismo decremallera.

Desmontaje conayuda decompañeros ymucho cuidadoen la extraccióndel mismo.

Desmontaje decauchos oguardapolvos.

Presencia de polvoy estrías dedesgaste delelemento.

Desmontaje conayuda dedesarmador y

playo.

Desmontaje deejes de unión derotulas internasy externas

Los elementosterminales de losejes se encuentranen mal estado,

presencia deexcesivo juego.

Desmontaje conayuda de llave de

pico y llave detubo para laextracción delosmismos.

Desmontaje detornillo, resortey vaquerita detope de ajuste

Elementos en buenestado para sufuncionamientocorrecto.

Desmontaje conayuda de llave de

pico y conmucho cuidadocon el elemento.



Extracción derol retenedor.

Con presencia de pequeño desgasteen los elementos.

Desmontaje conayuda de llave detubo yanteriormente seseñala para

determinar la posición actualde la misma.

Extracción detronillo sin fin yrodamiento

Dientes delelemento en buenestado defuncionamiento, yrodamiento en

buen estado.

Desmontajesuave por inerciase extrae elelemento una vezretirado losanteriores.

Extracción decremallera de lacarcasa.

Dientes delelemento en buenestado para sucorrectofuncionamiento.

Desmontaje fácilrealizado con lasmanos sinningunaoposición aldesmontar elmismo.

3. Montaje del mecanismo de dirección de cremallera.

Proceso de armado

Proceso ImagenEstado delelemento

Acción a tomar

Montamos elconjunto

piñón

Dientes del piñón en buenestado defuncionamiento,rodamiento en

buen estado.

Colocarcuidadosamenteel conjunto

piñón y apretarcon una llave de

pico.



Montamos eltornillo,

resorte yvaquerita detope de ajuste

Elementos en buen estado.

Apretar concuidado eltornillo plástico

con una llave de pico.

Montamoslos brazos de

acoplamientoa amboslados de lacremallera

Los elementosterminales delos ejes se

encuentran enmal estado,

presencia deexcesivo juego ycorrosión.

Apretamos elterminal del

brazo de

acoplamientocon una llave de pico ysostenemos lacremallera conuna llave 21

Colocamoslos

guardapolvoso fuellessobre cada

brazo deacoplamiento

Existen fisuras

en losguardapolvos

por el tiempo deuso.

Ajustar losextremos de losguardapolvoscon abrazaderas

plásticas.

Montamos el

mecanismode dirección porcremallera enel vehículo

Pernos y

abrazaderasmetálicas con presencia deóxido ycorrosión.

Para la sujecióndel mecanismo

de dirección porcremallera seutilizó variosdados una rachay una palanca defuerza.



Sujetamos elconjunto

piñón a lacolumna dela dirección

Pernos de

sujeción en buenestado.

Apretamos los pernos de

sujeción de lacaja dedirección conuna llave 17.

Montamoslos

terminales dedirección enla manguetade cada lado.

Rotulas en mal

estado,demasiado

juego.

Apretamos las

tuercas de lasrotulas con undado 17.

Finalmente

colocamoslas ruedasdirectrices

Ruedas en buenestado, falta unatuerca de ruedas.

Ajustamos las

tuercas de lasruedas con unadado 19.



4. Mantenimiento del mecanismo de dirección de cremallera.

Proceso

Elemento Esquemas Estado Acción a tomar

Barra decremallera

Como se puede observar en lafigura anterior, el estado de la barrade cremallera se encuentra en perfectas condiciones, puesto queesta no presenta deformidad algunaa lo largo de su eje.

Además, cada uno de los dientesconserva su geometría pese a losaños que lleva operando talmecanismo.

Con la ayuda de gasolina y un paño librede suciedad se procede a retirar la grasaque se encuentra en cada uno de losdientes así como en el eje de la barra decremallera.



Piñónhelicoidal

El piñón helicoidal no presentadeformidad alguna a lo largo de sueje.

Los dientes helicoidales que este

posee conservan su geometría y no presentan deformidad alguna.

Con la ayuda de gasolina y un pañolimpio se procede a retirar toda la grasaexistente en el eje del piñón helicoidal

así como en sus dientes hasta obtener un piñón helicoidal libre de grasa y escoria.

Rodamientodel piñónhelicoidal

Las bolas de dicho rodamiento seencuentran en su posición normal, pues están correctamente centradasentre el anillo exterior e interior del

rodamiento.

Con la ayuda de gasolina y un pañolimpio se procede a retirar la grasasituada en las bolas del rodamiento hastaobtener una superficie libre de grasa y

escoria.



Bieletas dedirección

Las bieletas de dirección (1) seencuentran en condición estándar, puesta que los guardapolvos que seubican en la base de cada una de lasrótulas presentan grietas, lo cual ha permitido que entre polvo y demásagentes contaminantes por dentrode la rótula.

Por el otro extremo, el mecanismoque permite el giro libre de las bieletas se encuentra en perfectascondiciones.

Finalmente, el guardapolvos principal (2) también se encuentraen perfectas condiciones, puestoque dicho elemento no presentagrietas a lo largo de su superficie.

Mediante agua, detergente y un pañolimpio se procede a retirar todo el polvode cada uno de los guardapolvos asícomo la grasa almacenada en las rótulas.



Mecanismo dela dirección

por cremallera

El mecanismo en general seencuentra en buenas condiciones, pese a los años que dichomecanismo lleva operando.

Dentro de dicho mecanismo cada

uno de los elementos cumple acabalidad con su función, pese aque unos cuantos presentan grietas pero no afecta de manera crítica ala conducción, sin embargo esnecesario reemplazar dichoselementos.

Con el mecanismo completamentearmado, se procede a una limpiezageneral mediante agua, detergente y un paño limpio.

Posterior a esto se revisa que cada unode los elementos se encuentre en la

posición en la que se extrajeron, ademásse verifica que las bieletas presenten unmovimiento libre y suave así como elmovimiento de la cremallera, mismoque debe permitir el movimientohorizontal de manera suave y progresiva.



e) CONCLUSIONES

El estado de la barra de cremallera se encuentra en perfectas condiciones, puesto que estano presenta deformidad alguna a lo largo de su eje.

Haciendo referencia a los brazos o bieletas de dirección podemos afirmar que losguardapolvos que se ubican en la base de cada una de las rótulas presentan grietas, lo cualha permitido que entre polvo y demás agentes contaminantes por dentro de la rótula. Porel otro extremo, el mecanismo que permite el giro libre de las bieletas se encuentra en

perfectas condiciones. Además el guardapolvo principal también se encuentra en perfectas condiciones, puesto que dicho elemento no presenta grietas a lo largo de susuperficie.

Con respecto al piñón helicoidal, podemos evidenciar que no presenta deformidad algunaa lo largo de su eje y los dientes helicoidales que este posee conservan su geometría y no

presentan deformidad alguna.

Los rodamientos que permiten el giro del mecanismo se encuentra en aceptablescondiciones, permitiendo así el funcionamiento adecuado del mecanismo.

En sí, el estado del mecanismo de dirección de cremallera analizado se encuentra encondiciones favorables para su correcto funcionamiento

BIBLIOGRAFÍA

[1]Águeda Casado, E., Gonzalo Gracia, J., Morales Gómez, T., Navarro, J. M., & García Jiménez,J. L. (2014). Mecánica del vehículo. En E. Águeda Casado, J. Gonzalo Gracia, T. MoralesGómez, J. M. Navarro, & J. L. García Jiménez, Mecánica del vehículo (págs. 166-174).Asturias: Paraninfo.

[2]Gómez, T., García Jiménez , J., Navarro, J. M., Gracia, J. G., & Casado Águeda, E. (2010).Elementos Automovibles. Madrid: Reverté.

[3]Gonzáles Martínez, E. (2009). Sistemas de dirección en vehículos. Módulo CIRF, 9-10.

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