CLASE 2 TRANSMISIÓN - ARMONIZACIÓN 2012 · TRANSMISIÓN DEL MOVIMIENTO, FUNCIONES, COMPONENTES. ESCALONAMIENTO DE MARCHAS, CAMBIO BAJO CARGA y CVT. ... POTENCIA AL VOLANTE POTENCIA

Ing. Agr. Miguel HERRERA Ing. Agr. Miguel HERRERA –– MecanizaciMecanizacióón Agrn Agríícola FCA. UNERcola FCA. UNER

MECANIZACIMECANIZACIÓÓN AGRN AGRÍÍCOLACOLATEORICO Nº 2

TRANSMISIÓN DEL MOVIMIENTO, FUNCIONES, COMPONENTES. ESCALONAMIENTO DE MARCHAS, CAMBIO BAJO CARGA y CVT. SELECCIÓN DE MARCHAS. POTENCIA DISPONIBLE Y POTENCIA DEMANDADA. PERDIDAS DE POTENCIA. RODADURA Y PATINAMIENTO. COMPACTACIÓNARMONIZACIÓN TRACTOR/IMPLEMENTO


TRANSMISITRANSMISIÓÓN DEL MOVIMIENTON DEL MOVIMIENTO


TRANSMISITRANSMISIÓÓN DEL MOVIMIENTON DEL MOVIMIENTOLA ENERGLA ENERGÍÍA PRODUCIDA POR EL A PRODUCIDA POR EL

MOTOR ES UTILIZADA PARA:MOTOR ES UTILIZADA PARA:

��Comandar sistemas hidrComandar sistemas hidrááulico.ulico.

��Transmitir movimiento a la TDP. Transmitir movimiento a la TDP.

��Trasmitir movimiento a los Trasmitir movimiento a los óórganos de rganos de propulsipropulsióón n (ruedas (ruedas –– orugas)orugas),, proporcionando proporcionando traccitraccióónn. . (rodadura y patinamiento).(rodadura y patinamiento).


POR TRASMISIPOR TRASMISIÓÓN HIDRN HIDRÁÁULICA ULICA (Hidrost(Hidrostáática)tica)

��Menos piezas en movimiento.Menos piezas en movimiento.��Sin escalonamiento.Sin escalonamiento.

��Mayor costo Mayor costo (adquisici(adquisicióón n –– reparacireparacióón).n).

��Menos eficiente.Menos eficiente.Desventajas

Ventajas


POR TRANSMISIPOR TRANSMISIÓÓN MECN MECÁÁNICANICA

��Mas piezas en movimiento.Mas piezas en movimiento.��Escalonamientos en las Escalonamientos en las

marchas. marchas. (excepto en CVT)(excepto en CVT)

��Menos costosaMenos costosa(adquisici(adquisicióón n –– reparacireparacióón).n).

��Mas eficiente.Mas eficiente.

Desventajas

Ventajas


FUNCIFUNCIÓÓN DE LA TRASMISIN DE LA TRASMISIÓÓNN

��Adecuar la energAdecuar la energíía motriz a motriz (disponible)(disponible) a a la energla energíía resistente a resistente (demandada).(demandada).

��Adecuar la velocidad de avance del Adecuar la velocidad de avance del equipo a la requerida por el trabajo.equipo a la requerida por el trabajo.

N = N = FF * * VV


TRANSMISITRANSMISIÓÓN DEL TRACTORN DEL TRACTOR

Embrague

Caja de Cambios

Par cónico

Reducción FinalToma de Fuerza

Diferencial

Motor

Palieres


CAJA DE CAMBIOSCAJA DE CAMBIOS••SelecciSeleccióón diferentes marchasn diferentes marchas

(relaci(relacióón de transmisin de transmisióón)n)••Punto muerto o neutroPunto muerto o neutro

••Avance y retrocesoAvance y retroceso


1

1' 23

4 5

6

9

7

8

6'5'4'

2'3'

1ª 2ª 3ª 4ª M.A.

1-1'.- Reducción Primario-intermediario.2-2'.- Reducción correspondiente a 1ª marcha.3-3'.- Reducción correspondiente a 2ª marcha.4-4'.- Reducción correspondiente a 3ª marcha.5-5'.- Reducción correspondiente a 4ª marcha.6-6'.- Reducción correspondiete a marcha atrás.7.- Piñón inversor.8.- Eje secundario estriado.9.- Eje intermediario liso.

Punto muerto Punto Muerto


PAR CONICOPAR CONICO•Cambiar sentido de giro (Longitudinal en transversal).

• Reducción de velocidad.


DIFERENCIALDIFERENCIAL•Transmitir diferencialmente el movimiento a las ruedas - (giro).


En línea recta

En curva

Funcionamiento del Diferencial


REDUCTORESREDUCTORES

EPICICLOIDALEPICICLOIDALCASCADACASCADA

•Reducir la velocidad – aumentar la fuerza

N = F * VN = F * V


Embrague

Reducción

Caja de Cambios

Par cónico

Reducción FinalToma de Fuerza

Reducción de velocidad

Diferencial

N = F * V N = F * v


N = F * VN = F * V

Relaciones de transmisiRelaciones de transmisióón total n total (motor (motor –– ruedas)ruedas) en un tractor es: en un tractor es:

dede

30 – 50 : 1 (2000 rpm : 67 – 40 vueltas ruedas)a

500 – 600 : 1 (2000 rpm : 4 –3 vueltas rueda)

N = N = FF * * V

N = N = F * * VV


CARACTERCARACTERÍÍSTICAS DE LAS STICAS DE LAS TRANSMISIONES DE TRACTORESTRANSMISIONES DE TRACTORES

�Número de marchas.�Escalonamiento.�Sincronización.�Marchas a bajas velocidades.�Transmisiones combinadas.

(mecánicas-hidráulicas)�CVT. Transmisión Variable

Continua


Escalonamiento Escalonamiento de marchasde marchas

8 marchas

12 marchas

6

9


Cambios bajo cargaCambios bajo cargavariaciones de ± 15%


C.V.TC.V.T. . (Transmisión Variable Continua)

Una transmisión variable continua o CVTes un tipo de transmisión automática que

puede cambiar la relación de transmisión a cualquier valor dentro de

sus límites.


Costo de la MecanizaciCosto de la MecanizacióónnEl uso correcto de:El uso correcto de:

––Bloqueo de Bloqueo de diferencial diferencial ––PresiPresióón de n de neumneumááticotico––LastresLastres––Barra de tiroBarra de tiro

Disminuyen hasta el Disminuyen hasta el 15% el consumo15% el consumo

Trigo 65% 47%

Maíz 51 % 36%

Soja 46% 42%

Cultivo Costo Implantación

Costototal

Filtros de Aire y gasoil sucios 7% más deconsumo de combustible


POTENCIA AL VOLANTE POTENCIA POTENCIA AL VOLANTE POTENCIA DISPONIBLE A LA BARRADISPONIBLE A LA BARRA

LA POTENCIA QUE EL TRACTOR EROGA EN EL VOLANTE LA POTENCIA QUE EL TRACTOR EROGA EN EL VOLANTE ES MAYOR A LA QUE ESTA EN CONDICIONES DE ES MAYOR A LA QUE ESTA EN CONDICIONES DE

PROVEER A LA MPROVEER A LA MÁÁQUINA ACOPLADA A ELQUINA ACOPLADA A EL


Para poder comparar los tractores, Para poder comparar los tractores, sin tener en cuenta las incidencias de sin tener en cuenta las incidencias de las diferentes condiciones de trabajo las diferentes condiciones de trabajo (suelo, lastres, relaci(suelo, lastres, relacióón Peso/N, rodadura, n Peso/N, rodadura, etc.)etc.), se la expresa en Potencia a la , se la expresa en Potencia a la

TDP.TDP.

TEST DE NEBRASKASOBRE SUELO DE HORMIGÓN, LA

POTENCIA A LA BARRA (GANCHO) ES SIMILAR A LA POTENCIA A LA TDP.

RODADURA Y PATINAMIENTORODADURA Y PATINAMIENTOPRACTICAMENTE NULOSPRACTICAMENTE NULOS


LA POTENCIA QUE EL TRACTOR EROGA LA POTENCIA QUE EL TRACTOR EROGA EN EL VOLANTE ES MAYOR A LA QUE EN EL VOLANTE ES MAYOR A LA QUE

ESTA EN CONDICIONES DE PROVEER A ESTA EN CONDICIONES DE PROVEER A LA MLA MÁÁQUINA ACOPLADA A ELQUINA ACOPLADA A EL

EL TIPO DE ACOPLAMIENTO Y LAS EL TIPO DE ACOPLAMIENTO Y LAS DISTINTAS CONDICIONES DE DISTINTAS CONDICIONES DE

TRABAJO, PRODUCEN DIVERSAS TRABAJO, PRODUCEN DIVERSAS ABSORCIONES DE POTENCIA.ABSORCIONES DE POTENCIA.

(eficiencia tractiva < 1)(eficiencia tractiva < 1)


ABSORCIABSORCIÓÓN DE POTENCIA POR:N DE POTENCIA POR:

��Pendiente del terreno.Pendiente del terreno.��Sistemas hidrSistemas hidrááulicos ulicos

(especialmente levante).(especialmente levante).

��TransmisiTransmisióón n (desde motor a ruedas)(desde motor a ruedas)..��TransmisiTransmisióón de la TDP.n de la TDP.��Resistencia a la rodadura.Resistencia a la rodadura.��Patinamiento.Patinamiento.


Perdidas por pendiente del Perdidas por pendiente del terrenoterreno

Salvo situaciones especiales no la tenemos en cuenta, ya que

habitualmente no son de magnitud. Lo que en una pasada se resta en la

otra se suma.


Perdidas por sistemas hidrPerdidas por sistemas hidrááulicosulicosEn los tractores modernos, el sistema En los tractores modernos, el sistema

hidrhidrááulico, reviste cada vez mas ulico, reviste cada vez mas importancia.importancia.

�Sistemas de levante hidráulico de control remoto

�Sistema de levante hidráulico de tres puntos.

�Sistemas hidráulicos de dirección

�Otros mandos hidráulicos.


Perdidas por transmisiPerdidas por transmisióónnEjes y engranajes de la Ejes y engranajes de la

caja, corona y picaja, corona y piñóñón, n, diferencial, reductores, diferencial, reductores,

TDP., etc.TDP., etc.

Solo por TDP. Las perdidas son del 5 - 6%

Pérdidas totales por transmisión oscilan entre el 10 a 20% dependiendo del

sistema de transmisión


��TamaTamañño de la rueda.o de la rueda.DiDiáámetrometro ( di( diáámetro metro -- rodadura)rodadura)

AnchoAncho ( ancho ( ancho -- rodadura)rodadura)

��Tipo de suelo. Tipo de suelo. ( ( IcIc. . -- Rodadura).Rodadura).

��Peso adherente.Peso adherente. ( peso ( peso -- rodadura).rodadura).

��PresiPresióón de inflado. n de inflado. ( presi( presióón n -- rodadura)rodadura)

��Velocidad de avance.Velocidad de avance. ( velocidad ( velocidad -- rodadura)rodadura)

Perdidas por Perdidas por Rodadura Rodadura (Resistencia (Resistencia al avance) al avance) Factores que la afectan.Factores que la afectan.


Influencia del tamaInfluencia del tamaññoode la ruedade la rueda


β

A- 25% hidroinflado y sin lastreB- 75% hidroinflado y con lastre

A

B

βInfluencia Influencia del peso del peso del tractordel tractor


Valores de Valores de ííndice de cono en diferentes suelosndice de cono en diferentes suelos

30ARROCERA60SUELTO – FRANCO80LABRADO120PRADERA180COMPACTADO220CAMINO VECINALPSI.Condiciones de suelo

Influencia del sueloInfluencia del suelo


Perdidas por patinamiento.Perdidas por patinamiento.


Vueltas bajo carga Vueltas bajo carga –– Vueltas vacVueltas vacííoo% PATINAMIENTO= % PATINAMIENTO= x 100x 100

Vueltas bajo cargaVueltas bajo carga

10 V. (bajo carga) 10 V. (bajo carga) –– 8 V. (en vac8 V. (en vacíío)o)

PATINAMIENTO= PATINAMIENTO= x 100 =x 100 =20%20%10 V. (bajo carga)10 V. (bajo carga)


MAS ALLÁ DE LA POTENCIA DISPONIBLE A LA BARRA, UN TRACTOR NO PUEDE TRACCIONAR MAS (Kg. ) QUE SU PROPIO PESO.


LA FUERZA DE TRACCILA FUERZA DE TRACCIÓÓN NO PUEDEN NO PUEDESUPERAR LA FUERZA DE SUPERAR LA FUERZA DE

ADHERENCIAADHERENCIA

TRACCITRACCI ÓÓN MN MÁÁXIMA = PESO TRACTORXIMA = PESO TRACTOR

T = T = QaQa

Qa = peso adherente100% en los doble tracción y orugas

70 - 75% en los simple tracción


Realmente Realmente TT <<<<<<<< QQya que pierde tracciya que pierde traccióón por: n por:

CoefCoef . Rodadura (K) . Rodadura (K)

Patinamiento (S) = Patinamiento (S) = t (Coeficiente de traccit (Coeficiente de tracci óón)n)

En la realidad T = Q * t En la realidad T = Q * t


00

1010

2020

3030

4040

5050

6060

7070

8080

9090

100100

PO

TE

NC

IA T

OT

AL

en

%P

OT

EN

CIA

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TA

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n %

CO

NC

RE

TO

68

%C

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CR

ET

O 6

8 %

FIR

ME

62

%FI

RM

E 6

2 %

LAB

RA

DO

55

%LA

BR

AD

O 5

5 %

SU

ELT

O 4

7 %

SU

ELT

O 4

7 %

PERDIDAS POR TRANSMISIPERDIDAS POR TRANSMISIÓÓNN

RESERVA DE POTENCIA PARA SOBRECARGASRESERVA DE POTENCIA PARA SOBRECARGAS

RESISTENCIA A LA RODADURARESISTENCIA A LA RODADURAY PATINAMIENTOY PATINAMIENTO

POTENCIA NETA DISPONIBLEPOTENCIA NETA DISPONIBLEA LA BARRA (EN 4 SUELOS DIF.)A LA BARRA (EN 4 SUELOS DIF.)


ARMONIZACIARMONIZACIÓÓN DEL CONJUNTO N DEL CONJUNTO TRACTOR TRACTOR -- IMPLEMENTOIMPLEMENTO

Cuando mas se ajusta, la potencia disponible del tractor y

su peso, a la potencia demandada por el implemento, mas eficiente será el conjunto y

por lo tanto el trabajo


Equipos muy grandes para la potencia disponible�Tractor sobrecargado.

�Excesivo patinamiento.�Problemas mecánicos en el tractor

�Velocidades de trabajo inferiores a las necesarias.

Equipos muy pequeños para la potencia disponible�Baja capacidad de trabajo.

�Baja eficiencia. �Mayor costo.

�Desgaste prematuro de los equipos.�Inseguridad por altas velocidades.


POTENCIA DEMANDADA POR LOS IMPLEMENTOS DEPENDE DE:

��Textura del suelo.Textura del suelo.��Humedad del suelo.Humedad del suelo.��CompactaciCompactacióón del suelo.n del suelo.

Coeficientede labranzao ResistenciaEspecíficadel Suelo��Profundidad de trabajo.Profundidad de trabajo.

��Ancho de laborAncho de labor��Velocidad de avance. Velocidad de avance. ��CaracterCaracteríística de las herramientas.stica de las herramientas.


COEFICIENTE DE LABRANZA, TAMBICOEFICIENTE DE LABRANZA, TAMBIÉÉN N LLAMADO RESISTENCIA ESPECLLAMADO RESISTENCIA ESPECÍÍFICA: FICA: RELACIÓN ENTRE LA FUERZA NECESARIA PARA TRACCIONAR UNA HERRAMIENTA Y LA SECCIÓN LABOREADA POR LA MISMA

F= CL * profundidad * ancho operativo

C.L. (kgf/dm2; N/m2) = FUERZA DE TIROSECCIÓN DE LABRANZA

Potencia = F * V


> 100100Tierra muy compactadaTierra muy compactada80 80 –– 100100Tierra compactadaTierra compactada60 60 –– 8080Tendiendo a compactadaTendiendo a compactada40 40 –– 6060Tierra medianaTierra mediana30 30 –– 4040Tierra sueltaTierra suelta

3030Tierra muy sueltaTierra muy suelta

Coeficiente de labranzaCoeficiente de labranzakgf/dm2

Estado del sueloEstado del suelo

Fuente: Ringelman

VALORES REFERENCIALESDE COEFICIENTES DE LABRANZA


POTENCIA DEMANDADA

= COEF. LABRANZA * SUP. LABRADA * V. DE LABOREO

POTENCIA DISPONIBLE U OFRECIDA

= N. EROGADA POR EL MOTOR * EFI. TRACTIVA

NO SE DEBE OLVIDAR EL COEFICIENTE DE TRACCINO SE DEBE OLVIDAR EL COEFICIENTE DE TRACCIÓÓN N (t)EL TRACTOR PUEDE TENER POTENCIA SUFICIENTE PARA EL TRACTOR PUEDE TENER POTENCIA SUFICIENTE PARA

TRACCIONAR EL IMPLEMENTO, PERO TAL VEZ NO LO TRACCIONAR EL IMPLEMENTO, PERO TAL VEZ NO LO PUEDE HACER POR QUE LA ADHERENCIA NO ES PUEDE HACER POR QUE LA ADHERENCIA NO ES

SUFICIENTESUFICIENTE


Ejercicio:De que potencia m ínima y de que peso total deberá ser el tractor de doble tracción que se necesita para armonizar un equipo con una rastra de disco pesada de 32 discos que requieren un esfuerzo de tracción de 55 kgf por cada disco. Se pretende una velocidad de por lo menos 8 km /h. Considerar lo siguiente:• Un coeficiente de tracción (t) de 0.60• Una eficiencia de potencia tractiva del 70 %• No tener en cuenta transferencia de peso del implem ento.• Disponibilidad de un m ínimo de 12 C.V para accionamiento del sistema hidráulico


MUCHAS GRACIAS POR LA ATENCIÓN

Paraná, Entre Ríos, Argentina

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