yachachin ricra, hugo hans

7/23/2019 Yachachin Ricra, Hugo Hans

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1

“Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación”

SERVICIO NACIONAL DE ADIESTRAMIENTO EN TRABAJO INDUSTRIAL

ESPECIALIDAD:

MECANICO DE MAQUINARIA PESADA

Proyecto de Innovacion yo Me!ora en "o# Proce#o# deProd$cci%n o Servicio en "a E&'re#a

CONSTRUCCI(N EIMPLEMENTACI(N DE UN BANCODID)CTICO DEL SISTEMADI*ERENCIAL NO ESPIN

ASESOR:

IN+, MENDO-A .AC/I0 Jo#e Antonio

APRENDI-:

.AC/AC/IN RICRA0 /$1o /an#

PASCO 2 PER34567



2

E'81ra9e:

LO QUE CON MUC/O TRABAJO SE ADQUIERE0 M)S SE AMA;

ARISTOTELES



3

Este proyecto de innovación está dedicado especialmente a mis padres yhermanos que gracias a ellos cumplo una de mis metas y uno de mis sueños

que me apoyaron y aconse!aron en todo momento de mi vida a mi hi!o "ans

que es mi vida y fortale#a tam$i%n a toda mi familia que me supo apoyar en

todos los momentos dif&ciles de mi vida de la misma manera a mis instructores

del 'E(A)* por su entrega y dedicación+

,A-"A-"*( .*-.A "ugo "ans



4

AGRADECIMIENTOS:

A mis padres por la entrega y su esmerado esfuerzo para la realización de este

trabajo por depositar su confianza en mí en cada momento.

A mis hermanos por el cariño que me tienen, por su apoyo y su amor que

siempre me brindan, y a mi hijo por darme un motivo de vida y una gran fuerza

para salir adelante.

A dios celestial, por darme la vida y por su sabiduría, bendición, apoyo y amor

eterno, la fuente de todo, el principio y el fin.

A mi familia Porque de una u otra manera estuvieron conmigo y me brindaron

muestras de cariño y afecto en todo momento.

de igual manera a !"#A$% &.'.P. &erro (e Pasco, por darme la oportunidad

de ser un profesional y poder dar lo mejor que aprendí en todo estos ) años de

preparación.

/uchas gracias00



5

INDICE

PORTADAEP<+RA*E

DEDICATORIAA+RADECIMIENTOSINDICEINTRODUCCI(N

CAP<TULO I

APRO=IMACI(N AL PRO.ECTO DE INNOVACI(N

6,6 Antecedente#>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>,,>'?1, 6@

6,4 J$#ti9icaci%n>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>,,,,'?1, 6@6,@ O!etivo#>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>,,'?1, 6@

6,@,6 O!etivo 1enera">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>,,'?1, 6@

6,@,4 O!etivo e#'ec89ico#>>>>>>>>>>>>>>>>>>>,,'?1, 6

CAP<TULO II

DESCRIPCI(N TE(RICA DEL PRO.ECTO

4,6 La tran#&i#i%n>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>,'a1,67

4,6,6 Di9erencia" no #'in>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>,,'a1,67

4,6,4 &arca ade"ante>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>,,,'a1,6

4,6,@ &arca ade"ante y 1iro con tor$e:>>>>>>>>>>>>,,,'a1,6

4,6, e" di9erencia": traa de di9erencia"0 "i&ited #"i' di99erentia"0 di9erencia"

no #'in >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>,'a1,6F

4,6,7 di9erencia" de de#"iGa&iento "i&iteH"i&ited #"i' di99erntia">>,,'a1,6

4,4 C"a#i9icaci%n de "o# #i#te&a# de tran#&i#i%n>>>>>>>,,>'a1,46

4,4,6 Ve8c$"o# de &otor y tracci%n de"ante>>>>>>>>>>>,,'a1,46

4,4,4 Ve8c$"o# de &otor de"antero y tracci%n 'o#terior>>>>>>'a1,46

4,4,@ Ve8c$"o# de tracci%n tota">>>>>>>>>>>>>>>>,,'a1,44

4,@ )ro" de tran#&i#i%n>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>'a1,44



6

4,@,6 E#9$erGo# en e" ?ro" de tran#&i#i%n>>>>>>>>>>>>,'a1,4@

4,@,6,6 E#9$erGo de tor#i%n>>>>>>>>>>>>>>>>>>,>,'a1,4@

4,@,6,4 E#9$erGo de 9"eKi%n>>>>>>>>>>>>>>>>>>>,,'a1,4@

4, J$nta# $niver#a"e# >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>,'a1,4

4,,6 J$nta e"?#tica 9"ector >>>>>>>>>>>>>>>>>>>,'a1,4

4,,4 J$nta e"?#tica $niver#a" >>>>>>>>>>>>>>>>>,,,'a1,4

4,,@ J$nta e"?#tica $niver#a" do"e >>>>>>>>>>>>>>,,'a1,47

4,, J$nta# o&ocintica#>>>>>>>>>>>>>>>>>>>'a1,4

4,7 P$ente tra#ero >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>'a1,4

4,7,6 E" 1r$'o c%nico >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>,,,'a1,4F

4,7,4 +r$'o c%nico c"a#i9icaci%n >>>>>>>>>>>>>>>,,,,,'a1,4F

4,7,4,6 +r$'o c%nico e#'ira" >>>>>>>>>>>>>>>>>>,,'a1,4F

4,7,4,4 +r$'o c%nico i'oide >>>>>>>>>>>>>>>>>>'a1,4F

4,7,4,@ Pi%n de ata$e >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>,,,'a1,4

4,7,4, Corona>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>,'a1,4

4,7,@ *$nciona&iento 1r$'o 'i%ncorona>>>>>>>>>>>,,,'a1,4

4,7, E" con!$nto di9erencia", >>>>>>>>>>>>>>>>>>,'a1,@5

4,7,,6 P"anetario# >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>'a1,@5

4,7,,4 S?te"ite#, >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>'a1,@5

4,7,,@ Ca!a di9erencia", >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>,,,'a1,@6

4,7,7 *$nci%n de" di9erencia", >>>>>>>>>>>>>>>>>>,'a1,@6

4,7,7,6 E!e&'"o de 9$nciona&iento de" &ecani#&o di9erencia", >>,'a1,@4

4,7, Ti'o# de di9erencia", >>>>>>>>>>>>>>>>>>>,,'a1,@

4,7,,6 Di9erencia"e# aierto#, >>>>>>>>>>>>>>>>>,,,'a1,@

4,7,,4 Di9erencia" de de#"iGa&iento "i&itado, >>>>>>>>>>,,'a1,@



7

4,7,,@ Di9erencia" tor#en >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>'a1,@7

4,7,, Di9erencia" e'icic"oida" >>>>>>>>>>>>>>>>>,,'a1,@

4,7,,7 Di9erencia"e# contro"ado#, >>>>>>>>>>>>>>>>'a1,@

4,7,F Lo# #e&ie!e#>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>,'a1,@

4,7,F,6 Se&ie!e 'ortante o r81ido >>>>>>>>>>>>>>>>,,'a1,5

4,7,F,4 Se&ie!e #e&i9"otante, >>>>>>>>>>>>>>>>>>,'a1,5

4,7,F,@ Se&ie!e tre# c$arto# 9"otante >>>>>>>>>>>>>>,,,'a1,6

4,7,F, Se&ie!e 9"otante, >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>,,'a1,6

4,7, C?rter de" e!e tra#ero, >>>>>>>>>>>>>>>>>>>'a1,4

4,7,,6 C?rter ti'o an!o>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>,,,'a1,4

4,7,,4 C?rter de ti'o 'artido >>>>>>>>>>>>>>>>>>,'a1,4

4, L$ricaci%n de" #i#te&a di9erencia" >>>>>>>>>>>>>,,'a1,@

4,,6 Pro'iedade# y venta!a# >>>>>>>>>>>>>>>>>>,'a1,@

4,,4 Caracter8#tica# de" "$ricante >>>>>>>>>>>>>>>,'a1,

4,F *reno# >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>,,,'a1,

4,F,6 C"a#i9icaci%n de" #i#te&a de 9reno#, >>>>>>>>>>>>,'a1,7

4,F,6,6 *reno# de di#co, >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>,,'a1,7

4,F,6,4 *reno# de ta&or>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>,'a1,7

MOTOR ELCTRICO

4, Caracter8#tica# de" &otor e"ctrico #e"eccionado, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,'a1,

4, Parte# 9$nda&enta"e# de $n &otor e"ctrico HE+ ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,'a1,

4,,6 Rotor >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>,,'a1,

4,,4 Boinado ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,'a1,75

4,,@ Ca!a de coneKione# ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,'a1,75

4,, E!e ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,'a1,76



8

4,,7 Roda&iento#, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,'a1,76

4,, Venti"ador ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,'a1,74

4,,F De9"ector de aire ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,'a1,74

4,, Carca#a, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,'a1,74

4,65 Con#$&o de ener18a e"ctrica,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,'a1,7@

CONSTRUCCI(N DEL BANCO DID)CTICO

4,66 P$e#ta a '$nto de" '$ente tra#ero>>>>>>>>>>>>>,,'a1,7

4,66,6 /erra&ienta# 'ara e" de#'iece 2 "i&'ieGa de" '$ente tra#ero,,'a1,7

4,64 En#a&"a!e de" '$ente tra#ero, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,'a1,77

4,6@ Con#tr$cci%n de" a#tidor, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,'a1,7

4,6@,6 An?"i#i# e#tr$ct$ra" de" a#tidor en SAP 4555, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,'a1,5

4,6 /erra&ienta# $ti"iGada# 'ara "a con#tr$cci%n de" a#tidor,,,,,,,,,,'a1,4

4,6,6 Proce#o de con#tr$cci%n de" a#tidor, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,'a1,4

4,67 En#a&"a!e de" '$ente tra#ero a" a#tidor, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,'a1,7

4,6 Di#eo y con#tr$cci%n de" 'ane" de contro", ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,'a1,

4,6,6 Di#eo y con#tr$cci%n de" &%d$"o de contro" de r,',&,,,,,,,,,,,,'a1,

4,6,4 E"e&ento# $ti"iGado# 'ara "a con#tr$cci%n de" &%d$"o >>>,'a1,

4,6,@ Proce#o de di#eo y con#tr$cci%n de" &%d$o de contro",,,,,,,,'a1,

4,6F Adec$aci%n y &onta!e de "o# #i#te&a# de 9reno, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,'a1,F@

4,6F,6 E"e&ento# $ti"iGado# 'ara e" &onta!e de "o# #i#te&a# de 9ren'a1,F@

4,6F,4 Proce#o de adec$aci%n y &onta!e de "o# #i#te&a# de 9reno,,,,'a1,F@



9

CAP<TULO III

PLANOS DE TALLER0 ESQUEMAS .O DIA+RAMAS

@,6 "oca"iGaci%n y 'er#'ectiva de "a e&'re#a>>>>>>>>>>>,'a1,F

@,4 '"ano# de ta""er H'"ano# re"acionado# a #$ 'royeto>>>>>>,,'a1,F

@,@ '"ano e#'eci9ico de" ta""er en y "$1ar de $icaci%n de"

'royecto>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>,,,'a1,FF

@, '"ano# de &ode"acion de" 'royecto H'"ano# con re"aci%n a"',,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,'a1,FF

@,7 e#$e&a de "a e#tr$ct$ra o #o'orte de $n anco did?ctico de" #i#te&adi9erencia">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>,,, ,'a1,FF

@, e#$e&a de &od$"acion en 1enera" y 'arte# de" anco did?ctico de"#i#te&a di9erencia">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>,'a1,F

CAP<TULO IV

DESCRIPCI(N DE COSTOS0 INSUMOS . TIEMPO DEL TRABAJO

,6 De9inici%n de co#to ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,'a1,F

,6,6 Co#to directo ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,'a1,F

,6,4 Co#to indirecto ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,'a1,6

,6,@ Co#to# tota"e# ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,'a1,6

CONCLUSIONESRECOMENDACIONESBIBLIO+RA*<AANE=OS



10

PRESENTACI(N DEL PARTICIPANTE

APELLIDOS . NOMBRES : .AC/AC/IN RICRA0 /$1o /an#

ID, : F

PRO+RAMA : CTS

CARRERA : MECANICO DE MAQUINARIA PESADA

C(DI+O :

IN+RESO : 4564III

DIRECCI(N : JR, CU-CO SN DISTRITO /UA.LLA.

CORREO ELECTRONICO : an#6465ot&ai",co&

TEL*ONO : F764456

DENOMINACI(N DEL TRABAJO



11

T<TULO:

Con#tr$cci%n e I&'"e&entaci%n de $n Banco Did?ctico de" Si#te&a

Di9erencia" no e#'8n;

C,*,P, ESCUELA :

Cerro de Pa#co 2 Ma$inaria Pe#ada

EMPRESA:

EMPRESA ADMINISTRADORA C/UN+AR S,A,C

SECCI(N )REA:

Manteni&iento y Re'aracione# con SCALER;

LU+AR . *EC/A:

Vi""a de Pa#co 2 A1o#to de" 4567



12

INTRODUCCI(N

En el presente informe descriptivo profesional se tratará una serie de casos o

e1periencias referidas al mantenimiento de equipos pesados en proyectos de

construcción fue reali#ado en la E/P.E'A AD/*(*').AD2.A -"3(4A.

'+A+-+ En los casos tratados se tratará de e1poner los detalles más

importantes de los tra$a!os reali#ados y aplicar los conocimientos t%cnicos

referidos a los manuales para poder reali#ar los tra$a!os de reparación o

mantenimiento adecuadamente de acuerdo a las especificaciones t%cnicas del

fa$ricante+

En la maquinaria pesada es de suma importancia conocer el funcionamiento y

operación as& como aumentar su rendimiento reducir los costos de servicios

de mantenimiento para alargar la vida de servicio $asándose en el estudio y

sugerencias las cuales servirán para me!orar las normas de mantenimiento y

cumplir con los o$!etivos para los cuales fue diseñada dicha maquinaria+

3n $uen plan de mantenimiento preventivo podrá llegar a ser e1itoso siempre

y cuando las personas que est%n involucradas en %l tanto operarios como

encargados del mantenimiento de las mismas persigan el fin del cumplimiento

de las recomendaciones dadas tanto por el fa$ricante como el de personas

con e1periencia+

El estudiante00

CAP<TULO I

APRO=IMACI(N AL PRO.ECTO DE INNOVACI(N



13

6,6 Antecedente#

5a misión de la E/P.E'A AD/*(*').AD2.A -"3(4A. '+A+- es formar

profesionales de la más alta calificación que se integren al aparato productivo

nacional aportando soluciones t%cnico cient&ficas para el me!or funcionamiento

del parque automotor6 as& como del cuidado del medio am$iente+

En vista al incremento de estudiantes en la 'E(A)* y de$ido al vertiginoso

avance de la industria automovil&stica y al poco equipamiento de los

la$oratorios del taller automotri# se ha visto necesario equipar con la

-onstrucción e implementación de un $anco didáctico del sistema diferencial

el cual refor#ará todos los conocimientos adquiridos teóricamente en las aulas

o$teniendo as& la formación de me!ores profesionales que se integren al

aparato productivo del pa&s y de la sociedad en general+

6,4 J$#ti9icaci%n

5a ra#ón para la implantación de este proyecto es el de equipar los la$oratorios

de la E/P.E'A AD/*(*').AD2.A -"3(4A. '+A+- con equipos didácticos

que permitirán en el futuro una enseñan#a clara com$inando la parte teórica

con la parte práctica+

'e ha optado por reali#ar un $anco didáctico del sistema diferencial con parte

de su carcasa transparente que permita la visuali#ación de las partes internas

del 'istema Diferencial as& como su funcionamiento ya sea en estado estático

o en movimiento+

Previo al planteamiento de dicho proyecto hemos podido palpar la necesidad

de implementar dicho material didáctico en los talleres de la E/P.E'A

AD/*(*').AD2.A -"3(4A. '+A+- teniendo como propósito formar

e1celentes *ngenieros Automotrices que dominen todos y cada uno de los

sistemas que componen la máquina+

6,@ O!etivo#

6,@,6 O!etivo 1enera",

-onstruir e implementar un $anco didáctico del sistema diferencial con su plan

de mantenimiento para la E/P.E'A AD/*(*').AD2.A -"3(4A. '+A+-+

6,@,4 O!etivo# e#'ec89ico#

-onocer la función de los diferentes componentes del sistema diferencial no

esp&n y del sistema de frenos de la máquina+



14

.eali#ar cálculos del sistema diferencial+

.eali#ar cálculos de las fuer#as e1istentes en el sistema de freno+

Anali#ar las caracter&sticas del motor el%ctrico monofásico+

-onstruir un $astidor que preste la esta$ilidad necesaria para el correcto

funcionamiento del sistema diferencial+

Esta$lecer un plan de mantenimiento para el $anco didáctico del sistema

diferencial con sus respectivas normas de seguridad+

Proporcionar las compro$aciones y verificaciones para el óptimo uso del

material didáctico dentro de los la$oratorios de la empresa+

CAP<TULO II

DESCRIPCI(N TE(RICA DEL PRO.ECTO

4,6 La tran#&i#i%n



15

El sistema de transmisión es el con!unto de elementos mecánicos que son

encargados de hacer llegar el giro del motor hacia las ruedas motrices posee

elementos capaces de variar la relación de transmisión en función de la carga

transportada tipo de cal#ada y tra#ado de la misma+

Entre las principales caracter&sticas del sistema de transmisión tenemos7

/odificar la relación de transmisión entre el cig8eñal y las ruedas+

5i$erar el giro del cig8eñal del sistema de transmisión+

Permitir que las ruedas puedan girar a distintas velocidades ya sea en

curvas+

2.1.1 DIFERENCIAL NO SPIN

Es un diferencial de tra$a automática que o$liga a am$as ruedas a girar a la

misma velocidad independientemente de las condiciones de tracción+ El mismotra$a efica#mente las ruedas en con!unto enviándoles hasta el 9:: ; del par disponi$le a una rueda de ser necesario+ Durante un giro la rueda e1terior sedesenganchara y quedara li$re y el diferencial (o 'P*( es un reempla#odirecto para los componentes internos del diferencial estándar+ El mismo sea!usta directamente dentro del con!unto de la ca!a del diferencial estándar+ 5osprincipales componentes del diferencial (o 'P*( son los engrana!es lateraleslos em$ragues impulsados la leva central y la cruceta+

Figura7 diferencial no espin

4,6,4 MARC/A ADELANTE:En esta condición los em$ragues y dientes están enganchados y giran como un$loque7



16

4,6,@ MARC/A ADELANTE . +IRO CON TORQUE:

5a rueda de la i#quierda gira más rápido que el resto la construcción permiteque se separe y deslice mientras que la rueda de la derecha esta encrochadacon los dientes desde la corona+5a rueda que gira más rápido se desconecta del con!unto toda el torque setransmite a la rueda más lenta7

<+9+= EL DI*ERENCIAL: TRABA DE DI*ERENCIAL0 LIMITED SLIPDI**ERENTIAL0 DI*ERENCIAL NO SPIN



17

El diferencial proporciona potencia equili$rada a las ruedas y transfierepotencia a los mandos finales reduciendo el desgaste de los componentes deltren de potencia++5os componentes principales del con!unto de diferencia son los mostrados enel gráfico ad!unto7

Figura . Diferencial no espín

Durante un giro las ruedas interiores ofrecen mayor resistencia a la rodaduraque las ruedas e1teriores+ Esta resistencia origina diferentes torques en am$osengrana!es laterales+ -uando uno de los e!es se detiene los piñonesdiferenciales giran alrededor del engrana!e lateral detenido+ 5e movimiento delos piñones diferenciales transfieren la potencia y velocidad so$rante al otroengrana!e lateral aumentando su velocidad esto provoca que am$os e!es giren

a diferente velocidad+ -uando una rueda presenta mayor tracción que la otra eldiferencial opera de la misma manera que si la maquina estuviera girando+ 5amisma cantidad de torque es enviada a am$as ruedas+ Este torque essolamente igual a la cantidad que es necesaria para girar la rueda con menosresistencia la e1terna+



18

4,6,7 TRABA DE DI*ERENCIAL:

'in una tra$a de diferencial cuando una rueda motri# encuentre un terreno enmalas condiciones >como $arro? y no pueda desarrollar tracción la mismagirara li$remente mientras que la otra se quedara inmóvil+ -uando esto ocurrese detiene el avance de la maquina+ 5a tra$a de diferencial permite que lapotencia llegue ha am$as ruedas haci%ndolas girar simultáneamente a la

misma velocidad+

4,6, DI*ERENCIAL DE DESLI-AMIENTO L<MITE HLIMITED SLIPDI**ERNTIAL:

El diferencial de desli#amiento limite com$ina el diferencial estándar con unarreglo de em$rague multi discos esta diseñado para proporcionar igualpotencia a am$as ruedas hasta que las condiciones del piso causen unadiferente tracción entre las ruedas derecha e i#quierda el diferencial transfierepotencia de la rueda con menos tracción a la de más tracción+



19

-ase housing+

)hrust @asher+

-lutch pac+

Actuator housing+

'ide gears+

Pinion >gears?+

Pinion >gears?+

Pinion shafts+

En marcha recta tra$a!a igual que un diferencial estándar proporciona B:;B:; de torque a cada rueda

-uando una rueda gira más que la otra el em$rague desli#a y transfierediferente cantidad de torque la más rápida reci$e <C; y la más lenta o demayor tracción <;+



20

5a venta!a so$re el diferencial estándar es que este solo entregar&a el torquenecesario de la rueda más rápida con este sistema al entregar el <; detorque que necesita la rueda más lenta se incrementa la tracción en C:;+

4,4 C"a#i9icaci%n de "o# #i#te&a# de tran#&i#i%n

El sistema de transmisión de movimiento a las ruedas difiere esencialmente de

un modelo a otro de los cuales se puede esta$lecer tres grandes grupos7

4,4,6 En los veh&culos de motor y tracción delanteros+ En estos veh&culos el e!e

secundario de la ca!a de velocidades termina en un piñón cónico el cual da

movimiento a una corona la cual a su ve# transmite el movimiento hacia las

ruedas por medio de e!es de transmisión empla#ados transversalmente en el

veh&culo+

En la tracción delantera el par motor se transmite sólo a las ruedas delanteras

los veh&culos de tracción delantera incorporan el diferencial en la ca!a de

cam$ios+

Figura 1. Tracción delanera



21

4,4,4 En los veh&culos de motor delantero y tracción posterior+ En estos

veh&culos el movimiento es transmitido desde la ca!a de velocidades al par

cónico de reducción por medio de un e!e hueco llamado ár$ol de transmisión el

cual se encuentra en sentido longitudinal al veh&culo+

5a ca!a de velocidades va fi!ada al $loque del motor mediante pernos teniendo

en cuenta que entre la ca!a y el motor se encuentra el sistema de em$rague el

con!unto se su!eta al $astidor del veh&culo mientras que el puente trasero se

une elásticamente al chasis por medio del sistema de suspensión de$ido a las

irregularidades del terreno el puente trasero adquiere un movimiento vertical de

su$e y $a!a respecto a la ca!a de velocidades por lo que el ár$ol de

transmisión de$e estar provisto de !untas elásticas que permitan este

movimiento generalmente se emplean en nmero de dos+

Figura 2. Tracción poserior

4,4,@ En los veh&culos de tracción total+ En este tipo de veh&culos la transmisión

del movimiento a las ruedas se complica por la necesidad de más elementos

de transmisión como otro ár$ol de transmisión que transmita el movimiento

generalmente a las ruedas traseras esto viene acompañado con el uso de otro

diferencial+



22

Figura 3. Tracción oal

4,@ )ro" de tran#&i#i%n

5a transmisión del movimiento de rotación desde la ca!a de cam$ios hasta las

ruedas se reali#a por medio de e!es de acero llamados comnmente

transmisiones el tipo y la calidad de cada uno de los ár$oles de transmisión

depende de diversos factores7

El tipo de tracción+

El par a transmitir+

El tipo de suspensión+ <G

E* ár$ol de transmisión es el mecanismo encargado de conectar la transmisiónal diferencial posterior en veh&culos de motor delantero transmisión posterior y

en los veh&culos de tracción total+ 5os ár$oles de transmisión de$en estar

diseñados de tal manera que soporten los esfuer#os de la transmisión de

potencia as& como tam$i%n los cam$ios en ángulo y longitud con respecto al

diferencial puesto que este es siempre movido hacia arri$a y a$a!o o adelante

y atrás en respuesta a los $aches o rutas en la superficie de las pistas y

cam$ios en la carga del veh&culo+

El puente trasero descri$e un arco determinado por las fi!aciones del sistema

de suspensión mientras que el e1tremo posterior del ár$ol de transmisión se

despla#a siguiendo un arco diferente por lo que su longitud ha de poderse

modificar para compensar esa diferencia ello se consigue con un acoplamiento

desli#ante que permite aumentar o disminuir esa longitud+HG

Figura 4. Despla!a"ieno de la rans"isión



23

4,@,6 Esfuer#os en el ár$ol de transmisión+ El ár$ol de transmisión está

sometido a esfuer#os de tracción y fle1ión estos aparecen de$ido al par

transmitido y a la velocidad de giro del mismo+

4,@,6,6 Esfuer#o de torsión+ 5os esfuer#os de torsión aparecen al momento de

transmitir el par de giro a las ruedas motrices es directamente proporcional alpar transmitido teniendo en cuenta que el mayor par se transmite en la primera

velocidad para el diseño y construcción de los ár$oles de transmisión se toma

como referencia estas condiciones de funcionamiento la calidad del material

del que son construidos son un aspecto muy crucial+

4,@,6,4 Esfuer#o de fle1ión+ 5os esfuer#os de fle1ión aparecen a consecuencia

de la velocidad de giro del ár$ol6 cuando aumenta progresivamente su

velocidad de rotación se produce un pandeo del ár$ol hacia su mitad+ Este

pandeo crece lentamente hasta un cierto r%gimen a partir del cual el aumento

de amplitud se hace tan rápido que puede so$revenir la rotura del ár$ol lo cualse conoce como la velocidad cr&tica del e!e+ Aumentando la velocidad se

o$tiene nuevamente una disminución del pandeo antes producido+

5a puesta en uso del ár$ol de transmisión se da por la acción de la fuer#a

centr&fuga so$re la masa de desequili$rio que e1iste en todo e!e de$iendo

reducirse esta todo lo posi$le mediante un cuidadoso proceso de fa$ricación y

un posterior $alanceo6 la acción de la fuer#a centr&fuga es contrarrestada por la

elasticidad del material del que está construido el e!e esta es una caracter&stica

que se toma muy en cuenta para su fa$ricación6 ra#ón por la cual la sección

longitudinal del e!e adopta la forma de huso con el fin de reducir los efecto dela inercia+=G

4, J$nta# $niver#a"e#

5as !untas elásticas de que va provisto el ár$ol de transmisión permiten la

oscilación del puente trasero sin de!ar de transmitirle el giro proporcionado por

el motor cualquiera que sea el ángulo formado por sus e!es teniendo los

diferentes tipos de !untas+BG

4,,6 Iunta elástica flector+ Está constituido por un anillo fle1i$le de cauchoacoplado entre dos mangones se dispone a la salida de la ca!a de velocidades6



24

el disco fle1i$le se solidari#a alternativamente con uno y otro mangón de los

cuales uno se monta estriado en el e!e de salida de la ca!a de velocidades y el

otro pertenece al ár$ol de transmisión+

En este tipo de !unta cuando los e!es quedan desalineados por desviación del

ángulo que forman el anillo fle1i$le de la !unta se deforma para permitir elarrastre de

rotación este tipo de !unta admite variaciones angulares ligeras como má1imo

de 9: +#

Figura 5. $una el%sica &ecor

4,,4 Iunta elástica universal+ Es utili#ada actualmente en los ár$oles de

transmisión es más conocida como cardán está formada por la cruceta a

cuyos $ra#os se unen las horquillas con interposición de co!inetes de agu!as+

5a !unta cardán presenta la venta!a esencial de poder transmitir elevados

esfuer#os de rotación cuando sus e!es giran desalineados el de salida se

adelanta y retrasa periódicamente respecto al de entrada+

Figura 6. $una card%n

El funcionamiento de una !unta cardán presenta las siguientes caracter&sticas7

-ualquiera que sea la posición angular de los ár$oles unidos por ella

sus e!es se cortan en el punto : el cual es el centro de la cruceta+ 5as trayectorias seguidas por las e1tremidades de la horquilla son

circulares+JG



25

Figura 7. Funciona"ieno 'una card%n

4,,@ Iunta elástica universal do$le+ Esta !unta consiste en dos !untas cardán

unidas por una do$le horquilla de forma que el giro irregular de una de ellas es

rectificado por la otra cruceta transmiti%ndose as& un movimiento uniforme a

las ruedas+

5a do$le cruceta se monta en el lado de la rueda y en el e1tremo de la

transmisión del lado del diferencial se suele montar una !unta tr&pode que

permite las variaciones de longitud de la transmisión+

Figura 8. $una el%sica uni(ersal do)le

4,, Iuntas homocin%ticas+ 5as !untas homocin%ticas tienen el concepto

$ásico de una rótula+ 5as pie#as e1ternas e internas tienen sectores

mecani#ados en las cuales se acomodan esferas de arrastre mantenidas en el

lugar por medio de una !aula siempre en un plano medio que secciona am$os

e!es+

Figura 9. $una *o"ocin+ica



26

En este plano se mantiene independientemente de la variación del ángulo entre

el e!e motri# y el e!e de salida+

4,7 P$ente tra#ero

El puente trasero tiene como función sostener el peso en la parte trasera del

veh&culo al mismo tiempo que es el encargado de transmitir el movimiento

cuando el veh&culo avan#a es utili#ado como soporte del sistema de frenos de

las ruedas traseras6 en los veh&culos en los cuales el e!e trasero se usa como

e!e motri# el puente esta generalmente formado por una pie#a tu$ular

denominada cárter del e!e trasero esta pie#a a su ve# sirve como soporte y

protección de los elementos mecánicos encargados de transmitir el movimiento

a las ruedas+

Figura 10. ,uene rasero

El giro del motor comunicado al puente trasero por medio del ár$ol de

transmisión tiene que aplicarse a las ruedas situadas en un e!e perpendicular al

de este por lo que el giro cam$ia en un ángulo de K: lo cual se consigue por #

medio del piñón cónico y la corona+

El piñón cónico o piñón de ataque reci$e el movimiento del ár$ol de transmisión

y lo comunica a la corona el cual por medio del diferencial lo pasa a los

palieres y posteriormente a las ruedas+



27

En la parte central del cárter del e!e trasero e1iste un ensanchamiento en el

cual se encuentran alo!ados los mecanismos del par cónico o grupo piñón

corona y el grupo diferencial en los veh&culos de todo adelante o de todo atrás

este con!unto se encuentra alo!ado en la ca!a de velocidades+G

4,7,6 El grupo cónico+ Está formado por el con!unto piñón y corona los cualesse encargan de reali#ar las funciones de reducción de velocidad y de la

transmisión entre

e!es+ En el caso de los veh&culos con motor longitudinal el piñón de ataque y la

corona son cónicos en el caso de los motores transversales son cil&ndricos+

4,7,4 4rupo cónico clasificación+ De acuerdo a la disposición geom%trica de los

dientes del grupo cónico estos se clasifican en dos grandes grupos+

4,7,4,6 4rupo cónico espiral+ 'on engrana!es cónicos con dientes helicoidalesen los cuales los e!es del piñón y la corona son concurrentes se los emplea

cuando tienen que transmitir un elevado par motor+ Para ello el diseño permite

que los dientes engranen formando un ángulo agudo en lugar de K:L como en

un engrana!e recto+

Figura 11. -rupo cónico espiral

4,7,4,4 4rupo cónico hipoide+ -onsiste en un engrana!e con un dentado

especial capa# de transmitir el movimiento entre dos e!es no concurrentes de

forma que el piñón se encuentra despla#ado respecto al centro de la corona

para alcan#ar una separación entre e!es igual a :< veces el diámetro de lacorona con lo cual se consiguen dientes más largos y en mayor nmero y por

consiguiente mayor ro$uste# por la presencia de grandes empu!es entre las

ruedas dentadas lo cual o$liga a elegir cuidadosamente los rodamientos y el

empleo del lu$ricante+

Figura 12. -rupo cónico *ipoide



28

)anto el piñón cónico como la corona disponen de un dentado helicoidal que

presenta la venta!a de ser la más idónea para las carrocer&as de piso $a!o que

se utili#an hoy en d&a resultado de ello se o$tiene una mayor esta$ilidad+CG

4,7,4,@ Piñón de ataque+ El piñón de ataque está construido en una sola pie#a

y está constituido por un engrana!e y un piñón los cuales de$en tener una

elevada resistencia a los esfuer#os mecánicos y al desgaste de la superficie delos dientes generalmente va montado so$re dos co!inetes de rodillos cónicos

los cuales a su ve# van montados en los alo!amientos mecani#ados en la

carcasa del mecanismo diferencial+

Figura 13. ,ión de aa/ue

Para la construcción del piñón de ataque se utili#a acero $onificado :K M A*'*

=9=: como norma el acero :K es suministrado templado y revenido >temple

tena# $onificado? por lo que no se requerir&a un tratamiento t%rmico posterior a

no ser que as& lo e1i!a la aplicación y en ese caso se templar&a un acero

especial para o$tener propiedades mecánicas más elevadas+

4,7,4, -orona+ Es un elemento dentado de gran tamaño y de un nmero

elevado de dientes que tienen una forma helicoidal utili#ado para la

transmisión del movimiento desde el piñón de ataque hacia el mecanismo

diferencial y posteriormente hacia las ruedas+

En contraposición con un piñón se denomina corona a la rueda dentada de

mayor tamaño y por tanto de mayor nmero de dientes de cada etapa de



29

reducción o de multiplicación de velocidad en el caso de formar parte de un

mecanismo reductor de

velocidad como es el caso del mecanismo diferencial la corona es una rueda

conducida+

Figura 14. orona

4,7,@ Funcionamiento grupo PiñónNcorona+ El piñón de ataque reci$e el

movimiento desde la ca!a de cam$ios por medio del ár$ol de transmisión y lo

transmite a la corona dispuesta en posición transversal para transmitir el

movimiento hacia las ruedas6 la reducción de velocidad se consigue al

disponer el piñón de un menor nmero de dientes que la corona con lo que

tam$i%n se consigue aumentar el par+ 5a relación de desmultiplicación estácomprendida entre H79 y J79 que dependerá del tamaño de las ruedas y de la

potencia del motor+KG

Figura 15. -rupo pión corona



30

4,7, El -on!unto Diferencial+ 'i las ruedas motrices del veh&culo se unieran

directamente a la corona del par cónico el movimiento de rotación del motor

seria transmitido desde el piñón de ataque a la corona y de esta a las ruedas6

el con!unto diferencial está formado de planetarios y sat%lites+

4,7,,6 Planetarios+ En un diferencial los planetarios son las < ruedas dentadas

unidas a los semie!es de las ruedas motrices y que engranan con los sat%lites+

De$ido a que unos y otros sólo se encuentran en movimiento relativo durante

un tiempo limitado >en las curvas? a $a!as velocidades poseen dientes rectos6

en los diferenciales normales los planetarios están constituidos por ruedascónicas pero no faltan modelos en que planetarios y sat%lites son ruedas

cil&ndricas+9:G

Figura 16. ,laneario

4,7,,4 'at%lites+ En un diferencial los sat%lites son ruedas dentadas las cuales

se encuentran unidas mediante un e!e transversal de$iendo girar li$remente

so$re los piñones planetarios6 por medio de los sat%lites se o$tiene un aumento

y disminución de velocidades en cada uno de los planetarios dependiendo esto

de la trayectoria de giro que tome el veh&culo+

Figura 17. a+lie



31

4,7,,@ -a!a diferencial+ )iene como misión adoptar un giro independiente a las

ruedas segn el recorrido que efectu% cada una de ellas y además administrar

la fuer#a motri# en las ruedas encargadas de la tracción tomando como $ase

la rotación de una rueda con respecto a la otra+

Figura 18. a'a diferencial

4,7,7 Función del Diferencial+ 5a función del mecanismo diferencial es la de

permitir el giro a diferentes velocidades de las ruedas motrices ya sean las

delanteras o posteriores+99G

Figura 19. Función del Diferencial



32

Al no e1istir la corona piñón de ataque sat%lites engrana!es laterales que

forman el grupo diferencial las ruedas se unirán directamente a la corona del

par cónico el movimiento de rotación del motor seria transmitido desde el piñón

de ataque a la corona y de esta a las ruedas girando am$as a la misma

velocidad6 con esta disposición el veh&culo en una trayectoria recta los

despla#amientos de am$as ruedas ser&an id%nticos pero cuando el veh&culo

marche en una trayectoria curva en la que la rueda e1terior ha de hacer un

recorrido mayor a la interior se producir&a el arrastre o patinado de las ruedas

dado que las ruedas son impulsadas por la corona a la misma velocidad y

de$en efectuar recorridos diferentes+9<G

5os engrana!es en el mecanismo diferencial se disponen en forma de O3O en el

e!e+ -uando am$as ruedas recorren el mismo camino por ir el veh&culo en

l&nea recta el engrana!e se mantiene en situación neutra+ 'in em$argo en una

curva los engrana!es se despla#an ligeramente compensando con ello las

diferentes velocidades de giro de las ruedas+

4,7,7,6 E!emplo de funcionamiento del mecanismo diferencial+ 3n veh&culo

cuya distancia entre e!es es 9=C: mm+ >9=C m? el diámetro efectivo de los

neumáticos es J9=J mm+ >:J9=J m?6 cuando el veh&culo recorre una curva deK: con un radio de giro de 9B m para la rueda interior+ 9HG

DATOS:

Figura 20. ecorrido de las ruedas en una cur(a



33

El radio de la rueda e1terna será7

El recorrido de la rueda interior será7

El recorrido de la rueda e1terna será7

-ada rueda avan#a en una vuelta7

(mero de vueltas de la rueda interior7

(mero de giros de la rueda e1terna7



34

5a rueda e1terior tiene que dar7

4,7, )ipos de diferencial+ 'egn las caracter&sticas de los diferentes

diferenciales se clasifican en7

4,7,,6 Diferenciales a$iertos+ 'on los diferenciales convencionales están

compuestos por dos planetarios y dos tres o cuatro sat%lites6 los planetarios

giran a trav%s de los sat%lites+ Este tipo de diferencial no es adecuado para el

=1= ya que en el caso de circular por terrenos con poca adherencia el

diferencial mandará más revoluciones al e!e con menos o sin adherencia+ 5os

diferenciales a$iertos son los más comunes en los veh&culos y son estándar en

la mayor&a6 consiste en un sistema de engrana!es que mantiene la misma

cantidad de presión en las caras de engrana!es que operan cada uno de los

semie!es+

Figura 21. Diferencial a)iero

4,7,,4 Diferencial de desli#amiento limitado+ En este tipo los e!es de los

sat%lites no se soportan en la ca!a sino en unas entallas en forma de Q de los

platos de presión estos tienen unos salientes e1teriores que enca!an en las

acanaladuras de la ca!a para producir su arrastre al tiempo que pueden

despla#arse lateralmente entre cada uno de los platos de presión y la ca!a de

sat%lites+9=G

Figura 22. Diferencial de desli!a"ieno li"iado



35

4,7,,@ Diferencial torsen+ 'u funcionamiento está $asado en el principio de un

tornillo sin fin el tornillo puede mover a la corona pero la corona no puede

mover al tornillo es un sistema irreversi$le este diferencial es el nico capa# de

repartir el desli#amiento de forma independiente a la velocidad de giro de los

semie!es+9BG

Funciona mediante la com$inación de tres pares de ruedas helicoidales que

engranan a trav%s de dientes rectos situados en sus e1tremos >engrana!es de

concatenación?+ 5a retención o el aumento de la fricción se produce porque las

ruedas helicoidales actan como un mecanismo de tornillo sin fin el punto de

contacto entre los dientes se despla#a so$re una l&nea recta a lo largo del

propio diente lo que significa la unión del movimiento de giro de las ruedas con

el movimiento de desli#amiento que supone fricción+ El tarado o grado de

resistencia se determina precisamente por el ángulo de la h%lice de estas

ruedas helicoidales+

Figura 23. Diferencial orsen

5o más interesante de este tipo de diferenciales es que puede repartir la fuer#a

del motor a cada semie!e en función de la resistencia que oponga cada rueda

al giro pero al mismo tiempo permite que la rueda interior en una curva gire

menos que la e1terior aunque esta ltima reci$a menos par+



36

4,7,, Diferencial epicicloidal+ Este diferencial está constituido por un tren de

engrana!es planetarios simple aunque dependiendo de los cuales sean los

elementos utili#ados como entradas y salidas el !uego de sat%lites puede ser

do$le se utili#a como repartidor de par entre los diferenciales de los puentes

delantero y trasero y como diferencial delantero en los automóviles con tracción

a las cuatro ruedas6 cuando

la entrada se hace por la ca!a de sat%lites las salidas a los puentes delantero y

trasero se efectan por los e!es del planeta y de la corona+9JG

Figura 24. Diferencial epicicloidal

4,7,,7 Diferenciales controlados+ 'e clasifican por su accionamiento entre los

cuales están7 Por $loqueo manual+ -onstan de los mismos componentes que

un diferencial convencional de ruedas cónicas en el cual se ha añadido un

sistema de $loqueo parcial entre la ca!a diferencial y planetarios que se los

puede hacer actuar a voluntad+

igura 25. Diferenciales conrolados

Por $loqueo automático+ 'on los más utili#ados por los veh&culos todo terreno yla mayor&a de =1= utili#an al menos en uno de los dos e!es uno de estos



37

diferenciales y muchas veces tam$i%n en el diferencial central+ 'egn su

funcionamiento se clasifican en7

Por discos de fricción+ En estos diferenciales el sistema de $loqueo los reali#an

un con!unto de discos de dos tipos que se montan intercalados unos unidos al

diferencial por el diámetro e1terior y otros solidarios a un manguito despla#a$lepor el diámetro interior+ Posee unas arandelas de presión en el e1tremo del

paquete presionando a1ialmente entre la ca!a diferencial y el planetario+

Por viscoacoplador+ 'e le conoce tam$i%n como em$rague viscoso o

acoplamiento ferguson efecta el acoplamiento de dos e!es en función de la

diferencia de la velocidad angular entre los mismos en este caso los discos no

ro#an unos con los otros $a!o una presión inicial sino que están separados e

inmersos en un l&quido viscoso >silicona? me#clado con un <:; de aire que

llena todo el con!unto+ 5os discos solidarios a la ca!a diferencial tienen una

serie de agu!eros circulares mientras que los que van montados solidarios a los

palieres tienen ranuras radiales en toda su superficie van montados de forma

alternativa y distanciada a1ialmente por medio de anillos separadores+

En marcha recta las ruedas traseras se ven arrastradas por las del tren que

reci$e la tracción a trav%s de su contacto con el suelo generándose una

pequeña aportación de par a trav%s del aceite silicona uno de los e!es pierde

tracción el desli#amiento que se genera entre los discos alternos hace

aumentar la temperatura y presión en el aceite silicona que los envuelve

aumentando las fuer#as de ci#alladura arrastrando los discos conductores alos conducidos consigui%ndose un giro solidario entre am$os+9G

Figura 26. iscoacoplador



38

Al momento de actuación lo determina el nmero de discos los taladros y el

aire que tengan me#clado no reci$iendo en funcionamiento normal nada más

que una pequeña parte del par a trav%s de %l apenas un 9:;+ Este diferencial

es el más usado cuando a un veh&culo de tracción delantera se le añade la

trasera como complemento ante una p%rdida de tracción del tren delantero

momento en el que el $loqueo del mismo genera el desv&o de par al otro tren+

El pro$lema que se presenta con este diferencial es que la tracción a las =

ruedas no es permanente y hay un cierto retraso desde que empie#a a perder

tracción uno de los e!es del veh&culo y el acoplador viscoso empie#a a

transmitir el par de tracción al otro e!e+ )orsen+ El control del par se reali#a

por medio de la fricción interna del diferencial creado por el paquete de

sat%lites planetarios y arandelas de fricción que se ven comprimidos por el

esfuer#o a1ial de los planetarios los cuales provienen del engrana!e helicoidal

con los paquetes de sat%lites+ 5a particularidad de este diferencial radica en

que reparte la fuer#a que procede del motor a las ruedas de formaindependiente a la velocidad rotatoria de cada uno de los dos ár$oles o

semie!es de transmisión que parten de %l su virtud es que puede transmitir en

una curva más par a la rueda que menos gira a diferencia del resto de

diferenciales+

Figura 27. Torsen

Por $loqueo permanente+ Este tipo de diferencial se caracteri#a por hacer girar

las ruedas motrices unidas r&gidamente permitiendo as& que giren con

independencia entre si nicamente cuando el automóvil tome una curva+9CG



39

Figura 28. lo/ueo per"anene

4,7,F 5os semie!es+ 5os semie!es son los encargados de transmitir elmovimiento desde el planetario del diferencial a las ruedas son $arras

cil&ndricas de acero de alta resist

encia uno de los e1tremos por medio de estr&as se acopla al planetario del

diferencial mientras el otro e1tremo se une al cu$o de la rueda ya sea por

medio de estr&as por un acoplamiento cónico o por medio de tornillos+

Figura 29. e"ie'es

El e!e trasero de$e resistir fundamentalmente dos tipos de esfuer#os el

primero de$ido a la carga del veh&culo que descansa so$re %l y que tiende a

deformarlo y el segundo se da de$ido a los esfuer#os anormales en la rueda

los cuales se producen durante la marcha del automóvil los cuales tienden a

do$lar el e!e+



40

Figura 30. Tipos de esfuer!os.

'egn la disposición del monta!e del semie!e estos se clasifican de la siguiente

manera7

4,7,F,6 'emie!e portante o r&gido+ En este tipo de disposición los semie!es

están directamente apoyados por sus dos e1tremos so$re co!inetes de $olas

montados en el cárter del e!e trasero los semie!es de$en resistir todo el peso

de la parte trasera del automóvil además de los esfuer#os laterales e!ercidos

so$re las ruedas durante la marcha del veh&culo+

Figura 31. e"ie'e porane o rígido

4,7,F,4 'emie!e semiflotante+ En este tipo de disposición el semie!e en ele1tremo correspondiente a la rueda está montado so$re un co!inete de $olas

mientras que en

el e1tremo correspondiente al diferencial no está soportado directamente por el

co!inete si no por la ca!a del diferencial la que se apoya por medio de co!inetes

en el cárter del e!e trasero el semie!e de igual forma sigue soportando todo el

peso de la parte trasera as& como los esfuer#os laterales que sufren las

ruedas+9KG

Figura 32. e"ie'e se"i&oane



41

4,7,F,@ 'emie!e tres cuartos flotante+ En este tipo de disposición el semie!e en

el e1tremo correspondiente al planetario no está montado directamente en el

co!inete si no por la ca!a del diferencial la cual se apoya por medio de co!inetes

en el cárter del e!e trasero mientras que en el e1tremo correspondiente a la

rueda este se halla unido al cu$o de la rueda por medio de una $rida o platina

atornillada a ella en este caso no se apoya so$re ningn co!inete+<:G

pigura 33. e"ie'e res cuaros &oane

-on este tipo de monta!e el semie!e ya no soporta el peso del veh&culo pero

tiene que seguir resistiendo los esfuer#os producidos por las ruedas+

4,7,F, 'emie!e flotante+ En este tipo de disposición el semie!e en el e1tremo

que corresponde al planetario no está montado directamente en el co!inete si

no por la ca!a

del diferencial la cual se apoya por medio de co!inetes en el cárter del e!etrasero mientras que en el e1tremo correspondiente a la rueda no se encuentra

soportado por co!inete sino simplemente atornillado a la rueda por medio de

una platina la cual a su ve# se apoya so$re el cárter de e!e trasero a trav%s de

dos co!inetes de rodillos cónicos+<9G

Figura 34. e"ie'e &oane



42

-on esta disposición el semie!e queda totalmente li$re de todo esfuer#o que no

sea el de transmitir movimiento desde el diferencial hacia las ruedas6 mientras

tanto el cárter del e!e trasero pasa hacer la pie#a encargada de resistir los

esfuer#os+

4,7, -árter del e!e trasero+ El cárter del e!e trasero puede venir construido de

diversas formas siendo dos las más utili#adas7

4,7,,6 -árter tipo $an!o+ Este tipo de cárter se caracteri#a por estar construido

por una pie#a nica con un ensanchamiento central a$iertos por su parte

delantera y trasera cerrándose la a$ertura trasera por medio de una tapa la

cual suele estar provista de un taladrado para el engrase del diferencial y la

a$ertura delantera por medio de una tapa soporte en la que se sita el piñón de

ataque+<<G

Figura 35. %rer ipo )an'o

4,7,,4 -árter de tipo partido+ En este tipo de cárter del e!e trasero este se

divide en dos o tres pie#as si la división es en tres pie#as e1iste una pie#acentral en la que se alo!a el mecanismo diferencial y dos laterales que reci$en

el nom$re de trompetas las cuales se unen a la parte central atornillándolas

r&gidamente+<HG

Figura 36. %rer de ipo parido



43

En el caso de ser un cárter de dos pie#as la una es una trompeta como en el

caso anterior y la otra es una pie#a nica formada por la otra trompeta y el

cárter del diferencial+

'iendo el cárter del e!e trasero una pie#a que de$e estar sometida aconstantes esfuer#os su construcción de$e ser r&gida y resistente

empleándose generalmente como materiales para su construcción planchas y

tu$os de acero y acero moldeado ltimamente se han construido de

aleaciones ligeras moldeadas de alta resistencia+<=G

4, L$ricaci%n de" #i#te&a di9erencia"

El t%rmino lu$ricante hace referencia a una sustancia cuyo propósito consiste

en la sustitución de la fricción entre dos elementos en movimiento por una

fricción menor producida por las mol%culas que lo componen+

5os aceites lu$ricantes AP*45NB han sido desarrollados para cumplir

eficientemente los requisitos de lu$ricación en el sistemas de transmisión

automotri# tanto para ca!as de velocidades como en diferenciales utili#ándose

en engrana!es automotrices !untas universales ca!as de engrana!es de la

dirección e!es reanudados etc+

5a transmisión por engrana!es principalmente están sometidas a condiciones

de funcionamiento de alta velocidadN$a!o torque y $a!a velocidadNalto torque

por lo que de$e tener un lu$ricado adecuado para poder contri$uir y conservar

sus propiedades mecánicas durante el uso garanti#ando un funcionamiento

eficiente y una larga vida til del mecanismo+

<+J+9 Propiedades y venta!as+ Entre las principales propiedades y venta!as que

posee un aceite lu$ricante de la clasificación AP* 45NB tenemos7

Protegen las partes lu$ricadas de la fricción reduciendo al m&nimo el

desgaste prolongando la vida til del sistema+



44

Ra!an el costo de mantenimiento reduciendo daños y prolongando los

per&odos de cam$io de lu$ricante en el sistema+ Poseen gran esta$ilidad t%rmica y a la o1idación disminuyen la reacción

con el o1&geno del aire+ Protegen contra la herrum$re y corrosión+

)ienen magn&fica caracter&stica de adhesividad que permite mantener el

aceite en las superficies lu$ricadas )ienen gran capacidad para controlar la formación de espuma

Proporciona sustanciales ahorros por mantenimiento+

4,,4 -aracter&sticas del lu$ricante+ En la siguiente ta$la se mostraran las

caracter&sticas que posee un aceite lu$ricante de la clasificación AP* 45NB+

Ta)la 1. aracerísicas de los lu)ricanes

4,F *reno#

3no de los dispositivos de seguridad más importantes de un veh&culo es el

sistema de frenos sin em$argo el conductor solo perci$e por su efecto lo que

sucede detrás del pedal de freno6 cuando un automóvil se despla#a tiene en si

una determinada cantidad de energ&a que el motor a trav%s de diferentes

mecanismos a transmitido hacia los neumáticos lo cual se ha convertido en

velocidad de despla#amiento+

5a función del sistema de frenos consiste en reducir la velocidad del veh&culo o

de parar el mismo totalmente adicionalmente el sistema de freno de$e

mantener el veh&culo estacionado6 frecuentemente el sistema completo se

e1pone a esfuer#os má1imos en función de las e1igencias y tipo de veh&culos

se emplean sistemas con distintas fuer#as de transmisión+



45

4,F,6 -lasificación del sistema de frenos+ 5a a$sorción de la energ&a cin%tica

del veh&culo para frenarlo se lo reali#a haciendo ro#ar las superficies de <

pie#as una de ellas gira con la rueda mientras que el nico movimiento de la

otra es el de apro1imación a la primera el coeficiente de adherencia entre

am$as es muy elevado+

Dependiendo de la forma de las superficies y de la manera de aplicar la una

con la otra se distinguen dos tipos de frenos7

4,F,6,6 Frenos de disco+ Este tipo de freno se monta en casi la totalidad de

ruedas delanteras y tam$i%n en muchas traseras so$re todo en veh&culos de

grandes prestaciones6 los frenos de disco están constituidos por7 disco de

freno horquilla pastillas de freno clavi!as de retención de las pastillas válvula

de sangrado alo!amiento del pistón

Figura 37. Freno de disco

El disco solidario de la rueda es la pie#a giratoria del freno cuando las pastillas

son presionadas fuertemente contra %l se produce el ro#amiento que da lugar

al frenado las pastillas y el mando hidráulico están alo!adas al interior de la

horquilla siendo esta la parte fi!a del freno6 estos discos tienen entre las

superficies de ro#amiento unos compartimientos a modo de aletas que los

hacen funcionar como una tur$ina tomando el aire por el centro y e1pulsándolo

por su periferia+

4,F,6,4 Frenos de tam$or+ Este tipo de frenos fue durante muchos años muy

utili#ado en los automóviles en la actualidad solamente se utili#a para las

ruedas traseras en la práctica es denominado como un tipo de frenos de

e1pansión+

5os elementos principales que los constituyen son7 plato de freno $om$&n

#apatas palanca de freno de mano ca$le de freno de mano muelles

recuperadores tam$or soporte de apoyo+



46

Figura 38. Freno de a")or

El tam$or es la pie#a giratoria del freno su superficie cil&ndrica en el interior es

una de las superficies de ro#amiento y reci$e la mayor parte de calor desarrollado en el frenado es fa$ricado con fundición gris perl&tica con grafito

esferoidal o con fundición aleada las cuales presentan gran resistencia al

desgaste a la deformación y a altas temperaturas6 el tam$or está montado

so$re la $rida del semie!e su!etando al tam$or a ella por medio de pequeños

tornillos los cuales impiden que se salga el tam$or al desmontar la rueda la

unión efectiva de la llanta y el tam$or con la $rida se hace con seis tornillos+

MOTOR ELCTRICO

5os motores el%ctricos son máquinas el%ctricas rotatorias+ )ransforman la

energ&a el%ctrica que reci$en en sus $ornes en energ&a mecánica a trav%s de

efectos electromagn%ticos+

De$ido a que son muchos y variados los tipos de motores el%ctricos e1isten

numerosas formas de catalogarlos+ A continuación se muestran algunas de las

formas más usuales+

4, Caracter8#tica# de" Motor e"ctrico #e"eccionado

El motor seleccionado para la reali#ación del proyecto de tesis es un motor

el%ctrico de inducción monofásico A- de 9C:: rpm y de 9 hp de fuer#a.



47

Figura 40. oor el+crico -

Ta)la 2. aracerísicas del "oor seleccionado

El principio con el que funcionan los motores A- consiste en que la corriente

alterna aplicada al motor genera un campo magn%tico giratorio y a su ve# este

campo magn%tico giratorio hace girar al rotor del motor+

Este tipo de motores el%ctricos se caracteri#an por tener un solo devanado en

el estator que es el devanado inductor+ Prácticamente todas las reali#aciones

de este tipo de motores son con el rotor !aula de ardilla la caracter&stica

principal de estos rotores es poseer una forma cil&ndrica montada en un e!e6internamente contiene $arras conductoras longitudinales de aluminio o de

co$re con surcos y conectados !untos en am$os e1tremos poniendo en corto

circuito los anillos que forman la !aula+ El nom$re se deriva de la seme!an#a

entre esta !aula de anillos y $arras y la rueda de un hámster+

'uelen tener potencias menores de 9S@ aunque hay nota$les e1cepciones

como los motores de los aires acondicionados con potencias superiores a 9:

S@+ 'e utili#an fundamentalmente en electrodom%sticos $om$as y ventiladores

de pequeña potencia pequeñas máquinasNherramientas+



48

'e pueden alimentar entre una fase y el neutro o entre dos fases+ (o presentan

los pro$lemas de e1cesiva corriente de arranque como en el caso de los

motores trifásicos de gran potencia de$ido a que los motores monofásicos son

de pequeña potencia por tanto todos ellos utili#an el arranque directo+

5as caracter&sticas de comportamiento de un motor de inducción monofásicocuando opera nicamente con su devanado principal energi#ado se puede

determinar a partir del diagrama de su circuito equivalente para distintos

valores de desli#amiento+

En el motor asincrónico el rotor no está conectado a fuente alguna de energ&a+

De los dos tipos de motores de A- el asincrónico es el más empleado+

5a (E/A tiene esta$lecida una numeración normali#ada y un código de

colores que han sido adoptados por varios pa&ses que facilitan la identificación

de las terminales del motor+ El nmero de cada conductor o terminal seidentifican con una letra >)9)< etc+? y se asigna un color como se muestra a

continuación7

'istema de numeración normali#ado para un motor de fase partida monofásico

con protección t%rmica+)BN negro )CN ro!o P9N sin color asignado P<N caf%

El motor seleccionado posee arranque por condensador monofásico se

fa$rican

desde fracciones de "P hasta 9B "P+ 'e usan ampliamente en muchasaplicaciones de tipo monofásico tales como accionamiento de máquinas

herramientas+

Este tipo de motor es similar en su construcción al de fase partida e1cepto que

se conecta un capacitor en serie con el devanado de arranque+

5os motores de arranque con capacitor están equipados como los de fase

partida con devanados de tra$a!o y de arranque pero el motor tiene un

condensador >capacitor? que permite tener un mayor par de arranque+ El

capacitor se conecta en serie con el devanado de arranque y el s@itch

centrifugo+

5a corriente en los devanados de arranque que es li$erada por el capacitor se

adelanta al volta!e en el devanado de tra$a!o o$teniendo de esta manera un

despla#amiento angular mayor entre los devanados+ 5o que proporciona un

incremento en el par de arranque del motor+

Para tener una idea de la magnitud de dicho par6 un motor de fase partida con

capacitor tiene un par dos veces mayor que el motor de fase partida sin

capacitor+



49

Este tipo de motores de arranque por condensador requieren menor

mantenimiento tienen un par de arranque muy $a!o lo que hace que no sean

adecuados para algunas aplicaciones+ El par de arranque en un motor de

arranque con capacitor está producido por un campo magn%tico rotatorio que

se esta$lece dentro del motor+ Este campo magn%tico relocali#a al devanado

de arranque a K: el%ctricos desfasados con respecto al devanado de tra$a!o

lo que hace que la corriente en el devanado de arranque se adelante al de

devanado de tra$a!o esta condición produce un campo magn%tico giratorio en

el estator el cual a su ve# induce corriente en el devanado del rotor efectuando

as& la rotación del mismo

5os motores monofásicos de inducción poseen un $o$inado nico en el estator+

Este $o$inado está devanado generalmente en varias $o$inas que se

distri$uyen en la periferia del estator y genera un campo magn%tico nico

alternado a lo largo del e!e de los campos+

'i las velocidades del campo magn%tico y la del rotor son iguales no se

inducirá f+e+m+ de$ido a que no ha$r&a movimiento relativo entre los campos del

estator y rotor+ Al no ha$er f+e+m+ no e1istirá corriente inducida y por lo tanto no

se inducirá el par motor entonces se hace necesario que el rotor gire a una

velocidad menor que el campo magn%tico giratorio del estator+ Esta diferencia

de velocidad se llama res$alamiento+

5a (E/A define el motor de fase partida como motor de inducción monofásico

provisto de un arrollamiento au1iliar despla#ado magn%ticamente respecto alarrollamiento principal y conectado en forma paralela+<G

4, Parte# 9$nda&enta"e# de $n &otor e"ctrico HE+

5as principales partes de un motor el%ctrico TE4 que posee un diseño DBJ

son7

4,,6 .otor+ El rotor es el elemento de transferencia mecánica ya que de %l

depende la conversión de energ&a el%ctrica a mecánica+ 5os rotores son uncon!unto de láminas de acero al silicio que forman un paquete+

El rotor se compone de tres partes fundamentales+ 5a primera de ellas es el

ncleo formado por un paquete de láminas o chapas de hierro de elevada

calidad magn%tica+ 5a segunda es el e!e so$re el que va a!ustado a presión el

paquete de chapas+ 5a tercera es el arrollamiento llamado de !aula de ardilla

que consiste en una serie de $arras de co$re de gran sección alo!adas en

sendas ranuras a1iales practicadas en la periferia del ncleo y unidas en

cortocircuitos mediante dos gruesos aros de co$re situados uno a cada

e1tremo del ncleo+



50

5as venta!as del rotor !aula de ardilla que posee este motor son7

Ra!a inercia+

Alto par de arranque+

Alta rigide# mecánica+

Figura 41. oor

'on producidos con chapas de acero de $a!as p%rdidas las cuales son termo

qu&micamente tratadas para me!orar la eficiencia y minimi#ar el fatiga miento

mecánico+

4,,4 Ro$inado+ -onsiste de dos devanados su!etos en su lugar por unas

ranuras

en el ncleo de acero laminado los dos devanados consisten de dos $o$inas

aisladas dispuestas y conectadas para que formen dos devanados separados

uno del otro6 uno de estos devanados es el principal y el otro es el de arranque+

El devanado principal es de alam$re grueso y colocado en el fondo de las

ranuras del estator+ El de arranque es de alam$re delgado y situado en lo alto

de las ranuras encima del devanado principal+ 5oa alam$res del em$o$inado

del estator son alam$res esmaltados con clase " e impregnados con el

proceso de inmersión con flu!o continuo de resina+

Figura 42. o)inado

4,,@ -a!a de cone1iones+ 5a ca!a de cone1iones es un elemento que protege a

los conductores que alimentan al motor resguardándolos de la operación

mecánica del mismo y contra cualquier elemento que pudiera dañarlos+



51

Figura 43. a'a de coneiones

En este caso la ca!a de cone1iones está en la parte interna del motor e1celente

espacio interno teniendo uno o dos agu!eros roscados para la cone1ión

respectiva de los ca$les de alimentación de corriente+

4,, E!e+ Para este tipo de motores TE4 utili#a el acero 'AEMA*'*9:=:M=B el

cual

posee propiedades mecánicas elevadas para lo cual llevan tratamientos

t%rmicos de endurecimiento el contenido de - , /n depende de una serie de

factores como templa$ilidad este tipo de acero se usa como estándar lo cual

provee alta resistencia mecánica evitando fle1iones del e!e $a!o carga y

minimi#ando la fatiga lo que aumenta su vida til+

Figura 44. 'e

4,,7 .odamientos+ 5os motores TE4 vienen equipados con rodamientos de la

más alta calidad seleccionados entre los me!ores fa$ricantes mundiales ydiseñados para garanti#ar una larga vida al motor $a!o condiciones duras de

tra$a!o los motores pueden ser armados en cualquier posición hori#ontal o

vertical pro$ando la má1ima confia$ilidad radial y a1ial+



52

Figura 45. oda"ieno

El tipo de rodamientos utili#ado es UU el cual posee tapas protectoras de acero

cuyo o$!etivo es ofrecer protección contra la penetración de material e1traño y

previene la fuga de grasa+ El sello es fi!ado en la ranura del anillo o cu$eta

e1terior y se acerca al anillo interior sin ro#ar contra este los cuales no

necesitan relu$ricación ya que de fá$rica vienen lu$ricados para toda su vida

til+

4,, Qentilador+ Para este tipo de motores TE4 ha diseñado un sistema de

ventilación con el cual se tiene uno de los motores más silenciosos del

mercado los ventiladores poseen la caracter&stica de ser intercam$ia$les con

$a!as p%rdidas mecánicas lo que asegura una refrigeración eficiente una $a!a

elevación de temperatura y una me!or eficiencia del motor+

Figura 46. enilador

4,,F Deflector de aire+ "echo de chapa de acero ofrece una alta rigide#mecánica as& como una gran resistencia a la corrosión y una larga vida til+

4,, -arcasa+ Es el elemento encargado de sostener en la gran mayor&a de

los casos a los co!inetes o rodamientos que soportan la acción del rotor para

este caso tenemos que nuestro motor está fa$ricado en chapa de acero+



53

Figura 47. arcasa

4,65 Con#$&o de ener18a e"ctrica

El consumo de energ&a el%ctrica del motor se refiere a la necesidad o

demanda de energ&a en t%rminos económicos+ Desde una perspectiva

puramente f&sica la energ&a

de un sistema cerrado no se consume sino que simplemente se transforma+

Por esta ra#ón los f&sicos ha$lan de necesidad o demanda de energ&a

mientras que en t%rminos económicos se ha$la generalmente de consumo de

energ&a o consumo el%ctrico+

En nuestro pa&s el consumo de energ&a se mide en intervalo de H: d&as >9 mes?

Para reali#ar el cálculo del consumo de energ&a se utili#a la siguiente ecuación7

Dato#:

NOTA: El catálogo del motor seleccionado para el proyecto de tesis se

ad!untan en el



54

CONSTRUCCI(N DEL BANCO DID)CTICO

4,66 P$e#ta a '$nto de" '$ente tra#ero

De$ido al estado en el que se encontra$a el Puente trasero que adquirimos

para la reali#ación del proyecto de tesis se procedió a reali#ar el despiece ylimpie#a de todos los elementos tanto del sistema diferencial como del sistema

de frenos para reali#ar esta limpie#a se necesitó la utili#ación de solventes as&

como tam$i%n de herramientas $ásicas de un taller automotri# cepillos de

acero y li!as de diferentes medidas+

Posteriormente se diagnosticó el estado de todos y cada uno de los elementos

de nuestro puente trasero e identificar cuales necesitan ser recam$iados

teniendo como resultado reali#ar un cam$io de co!inetes retenes y empaques

del puente trasero+

Figura 48. sado de los co'inees

4,66,6 /erra&ienta# 'ara e" de#'iece "i&'ieGa de" '$ente tra#ero

Para la reali#ación de este proceso se hi#o necesaria la utili#ación tanto de

herramientas como de solventes que detallaremos a continuación7

-a!a de herramientas $ásicas de un taller automotri#+

)orqui metro+

-epillo de acero+

5i!as+

'olventes >tricloroetileno?+

4asolina+

Aceite B T CB

4,64 En#a&"a!e de" '$ente tra#ero



55

Para el armado del mecanismo diferencial y en si de todo el puente trasero es

necesario seguir las indicaciones en lo correspondiente a torques de a!uste de

acuerdo a lo indicado tanto en manuales de taller de fa$ricantes de veh&culos

como de autopartes además el recam$io de partes se lo de$e hacer con partes

de óptima calidad para garanti#ar un óptimo funcionamiento+

Antes de proceder con el armado del mecanismo diferencial es importante

cu$rir con una capa de aceite lu$ricante a cada uno de los engrana!es que

posteriormente serán ensam$lados esto con el fin de evitar que se adhieran

sustancias presentes en el am$iente a las superficies metálicas y con el fin de

dar una pre lu$ricación a los elementos a ensam$lar+

9+ Ensam$lar la ca!a diferencial teniendo en cuenta la u$icación de los sat%lites

y planetarios+

<+ *nstalar los arandelas de regulación en los planetarios y sat%lites esto deacuerdo a la regulación que se necesite lo recomenda$le es aumentar o

disminuir el monta!e con arandelas de :+::<” en :+::<”+

H+ *nstalar los pasadores de fi!ación con la ayuda de un martillo y un pun#ón+

=+ 5a corona de$e estar correctamente su!etada a la ca!a del mecanismo

diferencial para lo cual se de$e aplicar el torque adecuado el cual de$e ser

entre : l$sMpie V K: l$sMpie+

Figura 49. ona'e arandelas de regulación

B+ -olocar los co!inetes laterales en la ca!a diferencial esta operacion se la

de$e reali#ar con la ayuda de una prensa+

Figura 50. ona'e de los co'inees



56

J+ 'eguidamente se reali#ará la precarga de los co!inetes la cual de$e estar en

el rango de <: l$sMpie N =: l$sMpie de acuerdo a manuales de veh&culos+

+ Posteriormente procedemos a montar el piñón de ataque el cual va a estar

soportado por medio de dos co!inetes de rodillos cónicos en la carcasa del

diferencial el monta!e de este mecanismo se hace tomando las de$idas

normas de acuerdo a los manuales de fa$ricantes el torque de$e estar

comprendido entre 9<: l$sMpie V 9C: l$sMpie6 tomando en cuenta que al

momento de llegar a 9:: l$sMpie el torque de$e ser aplicado en intervalos de 9:

l$sMpie en 9: l$sMpie esto para evitar posi$les deformaciones del piñón de

ataque+

Figura 51. ona'e del pión cónico

C+ 3na ve# colocado el piñón de ataque se procede con el monta!e de la ca!a

diferencial con!untamente con la corona en la posición ya destinada para el

efecto teniendo en cuenta que la ca!a diferencial enca!e correctamente la ca!a

diferencial va a esta soportada por medio de < chumaceras las cuales de$erán

registrar un torque comprendido entre : l$sMpie V K: l$sMpie+

Figura 52. Fi'ación ca'a diferencial



57

K+ ,a armado el mecanismo diferencial con!untamente con el grupo cónico se

procede a reali#ar las diferentes compro$aciones de funcionamiento las cuales

incluyen tomar en cuenta la huella de contacto entre los dientes de la corona yel piñón de ataque as& mismo reali#amos la compro$ación de la holgura en las

chumaceras y el piñón cónico se de$e tomar en cuenta que el !uego entre la

corona y el piñón de ataque de$e estar comprendido entre :+::=” V :+::C”+

Figura 53. o"pro)ación de funciona"ieno

9:+ 5uego de ha$er verificado manualmente el óptimo funcionamiento se

procede con el monta!e de los dos semie!es el ancla!e de estos es por medio

de cuatro pernos de su!eción+

Figura 54. ona'e : su'eción de los se"ie'es



58

99+ ,a colocados los semie!es y fi!ados correctamente al puente trasero vamos

con el ensam$la!e del sistema de frenos de cada uno de los costados+

Figura 55. nsa")la'e sise"a de frenos

9<+ 5uego de terminar de armar el puente trasero procedemos con la

verificación de a!uste de todos y cada uno de los componentes esto con la

herramienta denominada torqui metro teniendo en cuenta los torque quecorresponden a cada uno de los pernos de su!eción+

9H+ Finalmente procedemos a colocar la carcasa del puente trasero la cual es

de material acr&lico de y =mm de espesor la cual se de$e montar

con!untamente con un empaque y silicona para asegurar su correcta

estanqueidad+

Figura 56. olocación de la carcasa ransparene



59

4,6@ Con#tr$cci%n de" a#tidor

De$ido al gran tamaño y peso del Puente trasero se optó por construir su

$astidor de tal manera que ofre#ca rigide# y la suficiente esta$ilidad para el

correcto funcionamiento del $anco didáctico+

Figura 57. srucura

Para la construcción del $astidor para el Puente trasero se utili#aron los

siguientes materiales7

H tu$os cuadrado estructural de 9B O por lado con el cual se construyó el

$astidor de nuestro $anco didáctico+ < metros de tu$o redondo estructural de 9BO de diámetro

< metros de ángulo estructural de <O+

Platinas de diferentes espesores+



60

4,6@,6 Análisis estructural del $astidor en 'AP <:::+ 'AP <::: es uno de los

soft@are l&der en la ingenier&a estructural+ 'e pueden anali#ar cualquier tipo de

estructuras con este programa e incluso diseñar elemento por elemento de

manera precisa con los reglamentos más conocidos en tres dimensiones

mediante elementos finitos+

En la siguiente figura se indican las cargas puntuales para la reali#ación del

análisis+

Figura 58. argas punuales

A continuación se indica el punto con mayor deformación+ 5a deformación deese punto corresponde a <+Kmm donde se puede decir que es acepta$le+

'e usa la relación 5M<=: 7 9J::M<=: W J+Jmm

Figura 59. a:or puno de defor"ación



61

Ta)la 3. Defor"aciones

El programa 'ap<::: es un programa de elementos finitos cuyos resultados

se dan en función de las ra#ones de esfuer#os cuyo elemento para que sea

acepta$le el valor de la ra#ón de esfuer#o segn la norma A*'-N A'D CK de$e

ser menor a 9+

Figura 60. alores de ra!ones de esfuer!o



62

El valor má1imo de la ra#ón de esfuer#o es de :B== en el elemento estructural

tu$o cuadrado de =: 19B mm+ Es decir el elemento resiste+

4,6 /erra&ienta# $ti"iGada# 'ara "a con#tr$cci%n de" a#tidor

Para el proceso de construcción del $astidor para el proyecto de tesis hemos

procedido a utili#ar diferentes tipos de herramientas manuales y maquinas

herramientas+

Fle1o metro+

-ortadora el%ctrica de metales+ -ortadora de plasma par metales+

'oldadora el%ctrica+

Amoladora+

)aladro+

-ompresor de aire+

Pintura sint%tica+

4,6,6 Proceso de construcción del $astidor+ Para iniciar con la construcción del

$astidor del $anco didáctico se necesita partir de un plano en este caso sereali#ó un plano con la ayuda de 'olid Tors en el cual se indican todas y

cada una de las dimensiones

Antes de iniciar el proceso de construcción del $astidor se de$e tomar en

cuenta las normas de seguridad correspondientes a fin de evitar posi$les

accidentes+

9+ 3na ve# que tenemos el plano del $astidor del $anco didáctico procedemos

a reali#ar el tra#ado y corte de cada uno de los tu$os cuadrados y redondos

con la ayuda tanto de una cortadora el%ctrica como de una sierra esto deacuerdo con las dimensiones esta$lecidas en el plano+



63

Figura 61. orado del u)o esrucural

<+ De la misma forma cortamos las platinas de diferentes espesores que en lo

posterior necesitaremos en el proceso de construcción del $astidor esta

operación se la reali#a con una cortadora de plasma+

Figura 62. ecciona"ieno de plainas

H+ 3na ve# que tenemos todos y cada uno de los tu$os seccionados de

acuerdo con las medidas correspondientes se procede a reali#ar la unión de

cada uno de estos elementos con la ayuda de la soldadora el%ctrica la cual

reali#a el proceso de soldadura por medio de un arco el%ctrico el cual se crea

entre la varilla metálica llamada electrodo y la pie#a metálica a soldar en

nuestro caso se ha optado por utili#ar un electrodo de revestimiento celulósicomediante el cual el material de aporte se deposita en forma de gotas muy

pequeñas evitando as& la formación de poros6 además este tipo de soldadura

nos ofrece los siguientes $eneficios7

/ayor velocidad de deposición+

/ayor penetración+

Alta resistencia mecánica+

Figura 63. oldado de los ele"enos esrucurales del )asidor.



64

=+ 5uego de ya tener construido el $astidor del $anco didáctico procedemos a

dar una capa de pintura denominada fondo la cual evitara que agentes

corrosivos ataquen a los elementos del $astidor+

Figura 64. Fondeo del )asidor

B+ 'eguidamente se procedió a la colocación de las garruchas dos fi!as y <

móviles las cuales servirán para la movilidad del $anco didáctico la su!eción de

las garruchas se da por medio de cuatro pernos en cada una de ellas+

Figura 65. olocación de las garruc*as



65

J+ En lo posterior se procedió con la construcción de las $ases donde se

su!etara el motor el%ctrico A- el cual será su!etado por medio de cuatro pernos

de su!eción al $astidor dichos pernos estarán acompañados tanto de arandelas

planas como de presión para asegurar una correcta fi!ación+

+ Finalmente se dio una capa de pintura sint%tica tanto al $astidor del $anco

didáctico como al puente trasero la cual nos $rindara una protección al $anco

didáctico ya que presenta alta resistencia a la intemperie posee un óptimo

nivel de secado y un e1celente aca$ado superficial+

Figura 66. ,inado del )asidor : puene rasero

4,67 En#a&"a!e de" '$ente tra#ero a" a#tidor

3na ve# que tenemos el puente trasero con su e!e de transmisión en óptimas

condiciones y por otro lado el $astidor procedemos a reali#ar el ensam$la!e

adecuado en una posición que antes ya fue adecuada para el efecto+

9+ Procedemos a la colocación del puente trasero so$re el $astidor en una

posición anteriormente ya seleccionada para dicho propósito+

<+ Posteriormente se procede a su!etar el puente trasero al $astidor por medio

de cuatro pernos de su!eción dos a cada e1tremo del puente trasero6 como



66

complemento a los pernos de su!eción se colocaron < a$ra#aderas en 3 las

cuales evitaran las vi$raciones en el funcionamiento del puente trasero+

Figura 67. ;ncla'e del puene rasero al )asidor

H+ 3na ve# anclado el puente trasero procedemos con la fi!ación de la

chumacera en la cual se va a alo!ar el e!e de transmisión de movimiento+

Figura 68. Fi'ación de la c*u"acera

=+ 'e procede al ancla!e del motor el%ctrico A- al $astidor por medio de cuatro

pernos de ancla!e+

B+ 3na ve# con el e!e y el motor A- montados al $astidor se procede a colocar

sus poleas de transmisión de 99” y =” correspondientemente+

J+ Para la selección de la $anda de transmisión se procedió a reali#ar los

siguientes cálculos+

Figura 69. Diagra"a de poleas



67

Notacione#,

Dato#,

-omo resultado de los cálculos o$tenemos que la longitud de la $anda es de

B+9= plg de acuerdo a manuales de $andas de transmisión tenemos que

corresponder a una $anda de transmisión trape#oidal A H+



68

Figura 70. elección de la )anda de rans"isión

+ 3na ve# colocada la $anda de transmisión procedemos a su!etar cada una

de las poleas por medio de un chavetero y prisionero con el o$!etivo de evitar

despla#amientos relativos entre el elemento conductor y conducido.

Figura 71. Fi'ación de las poleas : )anda de rans"isión

4,6 Di#eo y con#tr$cci%n de" 'ane" de contro"

Para tener el control de todo el sistema se diseñó y construyó un panel de

control el mismo que tiene un módulo electrónico que consta de tres placas

electrónicas6 con el módulo electrónico vamos a encender y apagar el motor A-

además nos permitirá visuali#ar las r+p+m+ a las que gira el mismo como

tam$i%n el e!e de transmisión además en la parte inferior tenemos dos pedales

de freno los cuales vendrán a frenar cada uno de los tam$ores teniendo un

funcionamiento independiente uno del otro+

4,6,6 Diseño y construcción del módulo de control de r+p+m+ Para diseñar el

módulo de control partimos de la necesidad de querer medir las r+p+m+ a las que

gira el motor A- y las revoluciones a las que gira el e!e de transmisión las

cuales se visuali#an por medio de un display 5-D el modulo a su ve# tendrá

que controlar el encendido y apagado del motor el%ctrico+



69

4,6,4 Elementos utili#ados para la construcción del módulo de control+ Para la

construcción del módulo de control se hace necesaria la utili#ación de los

diferentes elementos7

3na computadora con el soft@are adecuado+

/icro controlador P*- 9JFJ<CA+ .egulador de volta!e C:B+

.esistencias+

-apacitores+

)ransistores+

Diodos 5ED+

Desplaye 5-D+

'ensor óptico+

Encender+

< finales de carrera+

3na $ornera+

4,6,@ Proceso de diseño y construcción del módulo de control+ Para el diseño

del módulo de control partimos de la necesidad de medir las r+p+m+ a las que

gira el motor el%ctrico A- y el e!e de transmisión+

9+ Digitamos el programa en /icrocode 'tudio mediante un legua!e Rasic el

cual en lo posterior vamos a gra$ar en el micro controlador en la parte inferior

encontramos

un compilador el cual nos va ayudara con la corrección de errores de sinta1isque hayan ocurrido al momento de digitar el programa+

Figura 72. ,analla icrocode udio

<+ Despu%s de ha$er reali#ado la programación procedemos a simular

mediante el programa *'*' Proteus el cual nos ayuda a ver como funcionaria

en la vida real el programa que se digito anteriormente+



70

Figura 73. i"ulación "ódulo elecrónico

H+ 3na ve# reali#ada la simulación y asegurarnos que el circuito funciona

correctamente procedemos a gra$ar el micro controlador P*- 9JFJ<CA con el

programa anteriormente digitado+

=+ Procedemos a imprimir las placas electrónicas que posteriormente servirán

como soporte para los dispositivos electrónicos+

B+ 'eguidamente procedimos al ensam$la!e de las placas electrónicas con los

dispositivos anteriormente seleccionados teniendo en cuenta que funcionen

correctamente para evitar en lo posterior funcionamientos erróneos los

principales elementos de este módulo de control son el micro controlador y el

sensor óptico que transforma los rayos de lu# en señales el%ctricas+

Figura 74. nsa")la'e de las placas



71

J+ Despu%s de ha$er montado las placas electrónicas en el lugar adecuado

para el efecto procedemos a colocar el ta$lero de control+

Figura 75. Ta)lero de conrol

El ta$lero de control posee en su parte superior un display 5-D en el cual

visuali#aremos las r+p+m+ a las que gira el motor y el e!e de transmisión6 en su

parte central posee dos diodos 5ED los cuales son indicadores de

funcionamiento y en la parte inferior un interruptor do$le el cual permite el

encendido del sistema y del motor A- independientemente uno del otro de

manera independiente se procede a reali#ar las cone1iones del motor el%ctrico

y en general de todo el sistema+

+ De igual manera procedemos a reali#ar el monta!e del sensor ópticocon!untamente con su encoder o disco negro el cual posee un ranura de 9+B

mm en su periferia cada ve# que esta ranura pase por el sensor enviara una

señal hacia el microcontrolador en nuestro caso las r+p+m+ son medidas en un

intervalo de 9: seg y posteriormente el microcontrolador lo multiplica por J y

nos da las r+p+m+ a las que giro el motor A- en un minuto seguidamente estas

revoluciones son multiplicadas por HJ y divididas para 9:: y nos muestran las

revoluciones a las que gira el ár$ol de transmisión en un minuto+

Figura 76. ona'e sensor ópico



72

C+ Para concluir el monta!e del módulo de control procedemos fi!ar dos finales o

topes de carrera los cuales van a estar u$icados al final del recorrido de los

pedales de freno estos topes de carrera funcionan mediante : y 9 lógicos

Figura 77. ,roección al "oor el+crico ;

-uando los < pedales de freno se encuentren accionados estos enviaran una

señal de 9 al micrcontrolador a su ve# este se encargara de desactivar el rel%

desconectando asi al motor A- apagándolo de manera inmediata durante unlapso de 9: seg despu%s de transcurridos estos 9: seg el motor el%ctrico

automáticamente se encenderá+

Figura 78. Finales de carrera

4,6F Adec$aci%n y &onta!e de "o# #i#te&a# de 9reno



73

-on el fin de o$tener una me!or apreciación del funcionamiento del puente

trasero y en s& del sistema diferencial se ha adecuado dos sistemas de freno

los cuales funcionan independientemente uno del otro por medio de los cuales

se pretende dar más $eneficios didácticos al proyecto de tesis+

4,6F,6 Elementos utili#ados para el monta!e de los sistemas de freno+ Parareali#ar la adecuación y monta!e de los sistemas de freno se necesitó la

utili#ación de los siguientes elementos+

< centrales de freno de simple efecto+

-añer&as r&gidas y fle1i$les+

5&quido de frenos D2)=+

< pedales de freno+

< muelles de recuperación+

4,6F,4 Proceso de adecuación y monta!e de los sistemas de frenos 'e reali#óel monta!e de dos sistemas de freno que funcionen totalmente independientes

uno del

otro con el fin de o$tener mayores $eneficios didácticos del proyecto de tesis+

9+ 'eleccionamos dos centrales de freno de simple efecto+

<+ 3na ve# reali#ada la selección de las dos centrales de freno que vamos a

utili#ar en nuestro proyecto de tesis procedemos a montarlas en el $astidor por

medio de dos pernos de su!eción cada una de las centrales+

Figura 79. ona'e de las cenrales de freno

H+ Procedemos al monta!e de los pedales de freno uno para cada central de

freno+

=+ 'eguidamente reali#amos el acople entre la varilla de accionamiento o

comnmente conocido como varón con el pedal de freno mediante pernos de

su!eción+



74

Figura 80. ona'e de los pedales de freno

B+ 3na ve# colocadas las centrales de freno procedemos a conectar las

cañer&as r&gidas en las centrales y las cañer&as fle1i$les en los tam$ores derueda reali#ando la correcta unión por medio de neplos que poseen en sus

e1tremos+

Figura 81. oneión de las caerías de freno

J+ Posteriormente se de$e reali#ar el purgado del sistema de frenos para as&

evacuar el aire que puede estar presente dentro del sistema luego de esta

operación se de$e o$tener un óptimo funcionamiento del sistema de freno+

Figura 82. ,urgado del sise"a de freno



75

3na ve# reali#ado el monta!e del puente trasero la colocación del motor

el%ctrico A- la construcción y ensam$la!e del panel de control que comprende

de una parte electrónica que es el módulo de visuali#ación de r+p+m+ y una partemecánica que son

los sistemas de frenos se tiene el $anco didáctico del sistema diferencial

totalmente construido y listo para su funcionamiento+

Figura 83. ,rue)as de funciona"ieno.

CAP<TULO III



76

PLANOS DE TALLER0 ESQUEMAS .O DIA+RAMAS

@,6 LOCALI-ACI(N . PERSPECTIVA DE LA EMPRESA

5a empresa donde se e!ecutó el proyecto de innovación tiene el nom$re de

“E/P.E'A AD/*(*').AD2.A -"A3(4A. '+A+-” esta u$ica en Animón

distrito de "uayllay+ 5a empresa se dedica a la e1tracción de plomo #inc co$re

etc+ 5a mina )iene J: años y las actividades que se llegan reali#ar son de alta

competitividad+ Es as& que se puede decir que estamos en vanguardia actual+

@,4 PLANOS DE TALLER H'"ano# re"acionado# a #$ 'royecto



77

@,@ PLANO ESPECI*ICO DEL TALLER EN . LU+AR DE UBICACI(N DEL

PRO.ECTO EN SI

@, PLANOS DE MODELACION DEL PRO.ECTO HP"ano# con re"aci%n a"'royecto

@,7 E#$e&a de "a E#tr$ct$ra o #o'orte de $n anco did?ctico de" #i#te&adi9erencia"



78

@, ESQUEMA DE MODULACION EN +ENERAL . PARTES DEL BANCODID)CTICO DEL SISTEMA DI*ERENCIAL



79

CAP<TULO IV

DESCRIPCI(N DE COSTOS0 INSUMOS . TIEMPO DEL

TRABAJO

AN)LISIS DE COSTOS

En este cap&tulo anali#aremos l os costos que se requiere para la

construcción del $anco didáctico del sistema diferencial sin olvidar que los

costos var&an segn el mercado+

Co#to# de "o# e"e&ento# $e intervienen en e" Aanco,

5os costos de los elementos para el sistema diferencial var&an segn7

B,6 De9inici%n de co#to

-osto es la valoración económica del uso o consumo de recursos

necesarios para la e!ecución del proyecto de tesis denominado O

-2(').3--*X( E */P5E/E()A-*X( DE 3( RA(-2 D*DY-)*-2 DE5

'*')E/A D*FE.E(-*A5+ -ontemplando dentro de estos todos los valores

desde su inicio hasta su finali#ación+

'egn su aplicación tenemos que los costos se clasifican en costos directos

y costos indirectos

B,6,6 Co#to directo

'on costos directos todos aquellos que se pueden identificar en la

O-onstrucción del $anco didáctico del 'istema DiferencialO+ Estos costoscorresponden a materiales mano de o$ra equipos y maquinarias

comprometidas directamente con la e!ecución del presente proyecto de

tesis+

)a$la 9H+ -ostos directos



80



81

,6,4 Co#to indirecto

'on aquellos costos que afecta al proceso de construcción en general del

ORanco didáctico del 'istema DiferencialO ra#ón por la cual no se puede

asignar directamente al presente plan de tesis+

)a$la 9=+ -ostos indirectos



82

,6,@ Co#to# tota"e#

Es la sumatoria de los costos directos e indirectos en los que se ha incurrido

para la construcción del Rando didáctico del sistema diferencial+

)a$la 9B+ -ostos totales

CRONO+RAMA DE ACTIVIDADES

A continuación el siguiente es el cronograma de mi proyecto de innovación+

ELABORACION JUNIO JULIO AGOSTO SETIEMBRE OCTU

SEMANAS1 S2

S3 S4 S1

S2 S3 S4 S1

S2 S3 S4

S1 S2 S3 S4

S1 S2 S3 S4

Coordinación con elMonitor

B!"car in#or$ación %ela&oración del tra&a'o(

)re"entación del tra&a'ode Inno*ación(

Co$+ra de $ateriale" %ela&oración del



83

+ro%ecto

)re"entación del+ro%ecto(

Me'ora"

)re"entación ,inal(

CONCLUSIONES

3na ve# terminada la construcción e implementación del $anco didáctico del

sistema diferencial hemos llegado a o$tener las siguientes conclusiones7

'e ha construido e implementado un $anco didáctico del sistema diferencialcon su plan de mantenimiento para la “E/P.E'A AD/*(*').AD2.A

-"3(4A. '+A+-+”

'e identificó el comportamiento del mecanismo diferencial tanto en una

trayectoria recta como en una curva+

'e conoció las diferentes relaciones de desmultiplicación e1istentes en los

diferentes tipos de veh&culos+

Al reali#ar el cálculo de las fuer#as de frenado se identificó todos los factores

que en ellas influyen+



84

Al momento de seleccionar el motor el%ctrico se hi#o necesario conocer las

caracter&sticas y diferencias entre un motor A- y D-

Al momento de accionar uno de los pedales de freno tenemos que un solo

tam$or se detiene variando considera$lemente la velocidad del otro+

'e esta$leció un manual de mantenimiento y una gu&a de prácticas para

orientar al estudiante acerca del funcionamiento del $anco didáctico y as&

refor#ar los conocimientos del estudiante+

RECOMENDACIONES

Antes de reali#ar la práctica en el $anco didáctico reci$ir la adecuada y

correcta e1plicación del sistema diferencial+

)ener la conveniente precaución para evitar accidentes con los diferentes

elementos en movimiento+

Arreglar

2rdenar

5impiar

/antener >conservar?

Disciplina

Adquirir pleno conocimiento de las acciones que se llevan a ca$o por medio

del panel de control+



85

5os estudiantes que realicen las prácticas en el $anco didáctico siempre de$en

estar $a!o la supervisión del docente a cargo o instructor+

Dar el mantenimiento adecuado para con partes de recam$io de óptima

calidad+

BIBLIO+RA*<A CONSULTADA:

- A43EDA Eduardo+ Fundamentos )ecnológicos del Automóvil+ España7

)homson <::<+- A52('2 I/+ )%cnicas del Automóvil -"A'*'+ España7 )homson

Paraninfo <::=- A.*A' PAU /anuel+ /anual de automóviles+ /adrid España7 .2''A)

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--EA-+ /anual -EA- del Automóvil+ Rarcelona España7 -EA- <::B+

- -.23'E Tilliam+ Equipo El%ctrico y Electrónico del Automóvil+

-olom$ia7 Alfa omega <::9+- DE -A').2 Qicente Enciclopedia del /otor y del Automóvil+

Rarcelona España7 -EA- 9KK:+- 4)U+ -álculos t%cnicos para el Automóvil+ España7 .everte Cva edición+- "E./24E(E' 4il /anual del Automóvil España7 -ultural '+A+ <::<

)omo *** Pp+99J+- .E,E' A -arlos+ /icros controladores P*- Programación en Rasic+

Zuito V Ecuador7 .ispergraf <::C+



86

- 'A()A(DE. Iess+ )%cnico en /ecánica y Electrónica Automotri#+

-olom$ia7 Di%sel <::H+- 'A()A(DE. Iess+ )%cnico en /ecánica y Electrónica Automotri#+

-olom$ia7 di%sel <::B+



ANE=OS

yachachin ricra, hugo hans

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