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Transmisión maquinaria pesada

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  • CURSO:

    MANTENIMIENTO Y DIAGNOSTICO DE FALLAS EN TRANSMISIONES HIDRAULICAS DE

    MAQUINARIA PESADA

  • I. INTRODUCCIN:

    I.1. LA TRANSMISIN EN LA MAQUINARIA PESADALa Transmisin, est representada como la parte del Tren de potencia de la Maquinaria, sin incluir al Motor. Tambin se le denomina Tren de Impulsin y lo constituyen los siguientes componentes:- Convertidor de Torque ( Embrague Mecnico o Hidrulico Dmper).- Toma fuerza Caja de Transferencia de entrada.- Transmisin de Velocidades y Marchas (Mecnica, Hidrulica) Normalmente llamada

    Transmisin.(En lo real es la Caja de Cambios).- Transmisin cardnica propulsora (Posterior y/o Delantera).- Transmisin Diferencial (Maquinaria sobre ruedas) de acoplamiento cnico

    (Maquinaria sobre orugas).- Mandos Finales (Incluye los Sistemas de Frenos y/o Embragues direccionales).La excepcin en esta definicin, lo vemos en las Maquinarias que no cuentan con cajas de cambio, es decir donde su tren de impulsin es un sistema hidrosttico (Cerrado o abierto), constituido por: Bomba de Traslacin (o Propulsin), Vlvulas de control y Motor de Traslacin (o Propulsin), por ej. Los usados en Excavadoras, Rodillos y algunos cargadores tractores.

    F U N C I O NLograr que:Torque, Velocidad (Motor) = Torque, Velocidad (Carga)Si Z (>) Transmisin RPM i y Tr

    Si Z (

  • LA TRANSMISIN o TREN DE IMPULSION (No incluye motor)

  • Transmisin Hidrulica

  • Transmisin Hidrulica

  • TRANSMISION HIDROSTATICA (Cerrada)

    Transmisin Hidrulica

    REPRESENTACIN ESQUEMTICA

  • Leyenda: (Anterior al diagrama) Transmisin Hidrulica

  • TREN DE POTENCIA DE TRACTOR DE ORUGAS (Versiones Iniciales)

    TREN DE POTENCIA DE TRACTOR DE ORUGAS CONVENCIONAL

  • Transmisin Hidrulica

    TREN DE POTENCIA DE TRACTOR DE ORUGAS ACTUAL (C/ HSS)

    1. Motor 11. Motor HSS

    2. Amortiguador de vibraciones. 12. Freno

    3. Unin universal 13. Mando Final

    4. Bomba HSS 14. Rueda Motriz (Sprocket).

  • 5. PTO 15. Zapata de la Oruga

    6. Bomba de ventilador de enfriamiento 16. Bomba de transmisin (No visible)

    7. Convertidor de torque 17. Bomba de lubricacin (No visible).

    8. Transmisin 18. Bomba de barrido.

    9. Corona (Engranaje cnico) 19. Motor de ventilador de enfriamiento

    10. Unidad HSS del motor.

    Transmisin Hidrulica

    La potencia producida por el motor diesel (5) se va a la transmisin (4) a travs del convertidor de torque con embrague de traba (3).

    La transmisin (4), con mecanismo de ejes mltiples y unidad de control hidrulico combinado, admite una seleccin fcil de 8 velocidades de avance y 4 velocidades de reversa. A travs del eje (6), la potencia es transmitida desde la transmisin a los mandos finales (7). Desde aqu en el mando final (7) dirige la potencia a la derecha e izquierda, y la potencia es transmitida a la izquierda y justo conduce en tndem (8) por el eje (11).

    El tandem (8) transmite la potencia a las ruedas por una cadena y traslada a la mquina.

  • 1. Motor 5. Eje delantero2. Convertidor de torque 6. Eje posterior3. Transmisin de velocidad 7. Eje cardnico delantero4. Bomba Hidrulica 8. Eje cardnico posterior.

    Transmisin Hidrulica

  • Transmisin Hidrulica

  • TREN DE POTENCIA DE LA EXCAVADORA HIDRAULICA

  • Transmisin Hidrulica

    TREN DE POTENCIA DEL TRACTOR SOBRE RUEDAS

    1. Motor 7. Soporte central.2. Convertidor de par 8. Eje cardnico posterior3. Eje cardanico 9. Eje diferencial delantero.4. Transmisin de velocidad 10. Eje cardnico posterior5. Caja de transferencia 11. Eje diferencial posterior.6. Eje cardnico intermedio

    DIAGRAMA ESQUEMATICO

  • I.2. TRANSMISIN HIDRULICA .

    Lo constituye la parte del tren de impulsin que aplica en su funcionamiento los principios hidrostticos e hidrodinmicos, adecuados a la transmisin de potencia del motor a travs de la transformacin del movimiento rotacional de ste (RPM) en torque y cambios a otras distintas velocidades rotacionales de la Maquinaria. En el diseo de la Maquinaria Pesada, existe una variedad de formas de clasificar la Transmisin Hidrulica, la misma que se distingue de la transmisin mecnica como sigue:

    TRANSMISIN MECANICA: Embrague Mecnico + Caja de engranajes de cambios.

    TRANSMISION HIDRAULICA

    1. SERVOTRANSMISION:

    POWER SHIFT = Convertidor de Torque + Servotransmisin de Contraejes. TORQFLOW = Convertidor de Torque + Servotransmisin Planetaria. HIDROSHIFT = Embrague Hidrulico ( Damper)+ Servotrans. Planetaria.

    POWER SHUTTLE= C.de Torque+Servotransm.Contraeje (Av/Ret)+Cambios Manual Sincronizados.

    2. TRANSMISIN HIDROSTTICA

    TRANSMISION HIDROSTATICA ABIERTA = Tanque Hidrulico + Bomba de Traslacin+Vlvulas de Control+Motor de Traslacin

    TRANSMISIN HIDROSTTICA CERRADA=Bomba de Traslacin (Incluye Vlvulas de Control) + Motor de Traslacin

    Nota: Bomba o Motor de Traslacin, tambin recibe el nombre de Bomba o Motor de Propulsin.

    - Convertidor Divisor de Torque ; cumple el Principio Hidrodinmico, es decir transmite la Rotacin y Torque al resto del Tren de Impulsin por efecto de la energa de velocidad del fluido originada con la rotacin del motor.

    - Caja de Cambios ; componente mayor y principal de la Transmisin Hidrulica, consta de:

  • Partes Mecnicas: Ejes, engranajes, rodamientos, discos y platos, etc. Parte Hidrulica (constituye: carcasa depsito, bomba de transmisin, control de

    vlvulas distribuidoras, de presin y caudal, cilindros hidrulicos de simple efecto denominados tambores de embragues de velocidades y marchas, filtro(s) de transmisin, mangueras, tuberas, etc. Cumple el Principio Hidrosttico tipo abierto, es decir por efecto de la presin del fluido (aceite) alcanzada en el sistema hidrulico de la transmisin se transmite la potencia para generar los cambios de velocidades.

    - Accionamiento o mando en cabina; puede ser mecnico, hidrulico, elctrico electrnico.

    Por lo tanto, pasaremos a desarrollar cada uno de dichos puntos, no sin antes hacer mencin del embrague mecnico y de la caja mecnica de accionamiento manual, la cual sirve de partida para el entendimiento de la finalidad de una caja de cambios o transmisin hidrulica.

    II. EMBRAGUE MECANICO .

  • Accionamiento hidro-neumtico:

  • III. CONVERTIDOR Y DIVISOR DE PAR O TORQUE .

    de Caterpillar y en Komatsu: WA180-3 WA250-3, WA320, WA450, WA470, WA500, WA600, WA1200, etc.D65EX, D155, D375, etc. GD523, WB140, etc.

  • Acoplamiento Fluido (AF) Consiste en 1 impelente y turbina c/labes internos uno frente al otro. El impelente (impulsor) gira por estar mecnicamente acoplado al motor y empuja

    aceite de su centro al borde ext. Existe una Fuerza Centrifuga. Esta Fuerza. y energa que genera el aceite, hace girar la turbina (impulsada) quien

    est acoplado a la transmisin mecnica.

    Convertidor de torque Convertidor de par = AF + Estator Adicionalmente est el eje de salida que est fijo a la turbina y transmite Potencia a la

    Transmisin. El principio de multiplicacin del torque lo da el estator, quien redirige el aceite que sale

    de la turbina y regresa al impelente.

    Ventajas Multiplica el par desde el motor hasta el tren de mando. Incrementa la salida de par cuando trabaja contra una carga. Acoplamiento automtico del motor a la transmisin. Permite el cambio sobre la marcha. Amortigua choques y prolonga V.U.

    Partes IMPELENTE: Miembro impulsor. TURBINA: Miembro Impulsado. Sus labes tienen su entrada curvadas hacia el

    impelente. ESTATOR: Miembro de reaccin que est fijo a la caja del convertidor. Sus labes

    multiplican la fuerza. al redirigir el flujo reciclado. EJE DE SALIDA: Empalmado con estras a la turbina y con horquilla mas eje impulsor

    o directo c/engranaje a la Transmisin.

    Funcionamiento El Convertidor de par se llena de aceite por la lumbrera de entrada. El aceite pasa hacia el impelente a travs de un conducto en la maza. Tener en cuenta que el C. Par es llenado de aceite por la bomba de Transmisin. El impelente gira con la caja a la velocidad del motor, y empuja el aceite hacia:

    * Su borde exterior* Alrededor del interior de la carcasa

  • * Contra las paletas de la turbina. Al girar la turbina hace que el eje de salida gire y a la vez enva potencia a la

    transmisin. Hasta este momento no se multiplica el par y funciona slo como un acoplamiento

    fluido. El aceite es obligado a dirigirse al interior de la turbina, abandona a sta en direccin

    opuesta a la rotacin del impelente. Pero dicho aceite cae a los labes del estator que estn estticamente opuestos y lo

    redirige al giro del impelente se multiplica el par. El aceite abandona el convertidor de torque a travs del conducto de salida

    PRUEBA DE CALADO DEL CONVERTIDOR DE PAR Se produce cuando la velocidad del eje de salida es cero. Se realiza mientras el motor est a su mxima aceleracin. Da indicacin del desempeo del motor y del tren de mando basndose en los RPM del

    motor: Baja Problemas en el motor; Alta Problemas en el tren de Mando

    - Descripcin del procedimiento, ver en pruebas y ajustes.

    PRUEBA DE VLVULA DE ALIVIO DEL CONVERTIDOR DE PAR

    DE LA VALVULA DE ALIVIO DE ENTRADA: Controla la Presin mxima que llega al convertidor

    Su objetivo es evitar daos a los componentes del convertidor cuando arranca el motor con el aceite fro.

  • La prueb