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UNIDAD I

DIAGNSTICO REACTIVO

1. PROCEDIMIENTO DE DIAGNSTICO

PASOS FUNDAMENTALES A SEGUIR PARA UN BUEN DIAGNOSTICO

1. Entrevistar al operador. 2. Realizar inspecciones sensoriales (pre diagnstico). 3. Conocer bien o estudiar el sistema. 4. Realizar inspecciones instrumentales. 5. Relacionar las probables causas. 6. Plantear hiptesis. 7. Confirmar que la hiptesis sea verdadera.

I. ENTREVISTAR AL OPERADOR

Cmo? Cundo? Dnde? y por qu al operador?

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Esta es la Etapa de Recopilacin de la informacin:

Preguntar al operador directamente (si es posible).

Exactamente cules son los sntomas? Cundo empezaron los sntomas? Es continuo o intermitente el problema? Bajo qu condiciones ocurre el problema?

Adicionalmente:

Se podra revisar el historial de reparacin de la mquina en busca de:

Ultima reparacin relacionada al sistema. Cambio de componentes realizados. N de horas de algunos componentes. Personal que efecto las reparaciones. II. REALIZAR INSPECCIONES SENSORIALES (PRE - DIAGNSTICO)

El personal de servicio debe servirse de la VISTA, el OIDO, el TACTO, y el OLFATO para descubrir los indicios que permitirn localizar la avera.

Revisar por ejemplo:

Nivel de combustible

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Nivel de aceite del motor

Nivel del refrigerante

Filtros de aire

Buscar

Prdidas de Combustible. Prdidas de Aceite. Prdidas de Refrigerante Conexiones elctricas sueltas, etc.

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III. CONOCER BIEN O ESTUDIAR EL SISTEMA

Es acaso esto una prdida de tiempo?

Requerimientos

1. Capacitacin en dos niveles

Reforzar los principios bsico Pe Electrohidrulica. Dirigido a una marca y tipo Pe. HEUI

2. Dominio del Ingls Tcnico.

3. Motivacin e inters por parte del personal (Autoaprendizaje).

4. Tiempo para estudiar los manuales.

5. Disponibilidad y acceso de los manuales al personal de servicio.

Uso del manual de servicio

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IV. REALIZAR INSPECCIONES INSTRUMENTALES (Verificar el problema o falla)

Siempre que sea posible REPETIR LAS CONDICIONES para REPETIR EL PROBLEMA.

Nuevamente hay que valerse de la vista, odo, tacto, olfato

Es normal lo que marcan los instrumentos de control? (CMS, EMS, VIMS)

Se oye algn ruido anormal? Dnde? A qu velocidad? Se huele algo extrao? Cmo es el humo del escape? Cmo se comporta el motor cundo trabaja con carga? Saber utilizar las diferentes herramientas de servicio electrnico.

Service Box: EMS y CMS ECAP (Programador y analizador de Control Electrnico) E.T. (Electronic Technician) VIMS (Sistema de Administracin de Informacin Vital). ET Y VIMS Permite obtener y analizar datos, diagnosticar problemas potenciales y

existen dentro del sistema electrnico. A su vez que ayuda en el diagnstico de algunas fallas que no sean

elctricas ni electrnicas.

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CODIGOS DE DIAGNSTICO MID = Indentificacin del Mdulo. Ejm. 036 = Mdulo de Control

Electrnico del Motor. CID = Identificador del Componente. Ejem: 261 = Sensor Speed / Timing. FMI = Identicador del Modo de Falla. Ejem : 13 = Dispositivo descalibrado. Realizar un diagnstico elctronico con la ayuda del E.T. o del VIMS - PC para IDENTIFICAR, ENTENDER Y CORREGIR:

Fallas Activas Fallas Registradas. Eventos Registrados.

Fallas activas

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Fallas registradas

Eventos registrados

NOTA : Antes de proseguir se deben primero reparar cualquier cdigo de diagnstico Activo / Registrado.

Ejemplo: 0.36 - 285 - 06 que significa: Qu existe una seal abierta o cortocircuitada a tierra del sensor de presin de aceite del motor

QUE HACER?

Trabajar con la seccin del Manual: Diagnstico Electrnico y realizar las pruebas funcionales.

Paso 1: Verificar el sistema EMS (con el test switch). Paso 2: Buscar daos en los conectores (visualmente). Paso 3: Probar el circuito de sensor de presin de aceite de EMS (Condservice box) Paso 4: Buscar cortos a tierra en el mazo de cables (con el multmetro).

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Paso 5: Buscar cortos a alimentacin en el mazo de cables (con multmetro). Paso 6: Verificar la resistencia a travs del mazo de cables (con el multmetro). Paso 7: Verificar la seal al ECM.

Una vez corregidas las fallas activas y an persiste el problema continuar con las pruebas mediante la ayuda del ET, VIMS para la lectura de parmetros, Shapshot, Data logger, event recorder.

Todas las etapas anteriores ms la experiencia del caso permitirn acercarse bastante a la avera.

V. RELACIONAR LAS PROBABLES CAUSAS

VI. PLANTEAR UNAS HIPTESIS

Repasar la lista de causas posibles que se ha hecho, para decidir cual es la ms probable de todas y la ms fcil de comprobar.

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VII. CONFIRMAR QUE LA HIPTESIS SEA VERDADERA

Antes de comenzar la reparacin del sistema debemos confirmar la conclusin.

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UNIDAD II

DIAGNSTICO PROACTIVO: DIAGRAMA CAUSA Y EFECTO

Cuando se ha identificado el problema a estudiar, es necesario buscar las causas que producen la situacin anormal. Cualquier problema por complejo que sea, es producido por factores que pueden contribuir en una mayor o menor proporcin. Estos factores pueden estar relacionados entre s y con el efecto que se estudia. El Diagrama de Causa y Efecto es un instrumento eficaz para el anlisis de las diferentes causas que ocasionan el problema. Su ventaja consiste en el poder visualizar las diferentes cadenas Causa y Efecto, que pueden estar presentes en un problema, facilitando los estudios posteriores de evaluacin del grado de aporte de cada una de estas causas.

Cuando se estudian problemas de fallos en equipos, estas pueden ser atribuidos a mltiples factores. Cada uno de ellos puede contribuir positiva o negativamente al resultado. Sin embargo, algn de estos factores pueden contribuir en mayor proporcin, siendo necesario recoger la mayor cantidad de causas para comprobar el grado de aporte de cada uno e identificar los que afectan en mayor proporcin. Para resolver esta clase de problemas, es necesario disponer de un mecanismo que permita observar la totalidad de relaciones causa-efecto.

Un Diagrama de Causa y Efecto facilita recoger las numerosas opiniones expresadas por el equipo sobre las posibles causas que generan el problema Se trata de una tcnica que estimula la participacin e incrementa el conocimiento de los participantes sobre el proceso que se estudia.

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CONSTRUCCIN DEL DIAGRAMA DE CAUSA Y EFECTO

Esta tcnica fue desarrollada por el Doctor Kaoru Ishikawa en 1953 cuando se encontraba trabajando con un grupo de ingenieros de la firma Kawasaki Steel Works. El resumen del trabajo lo present en un primer diagrama, al que le dio el nombre de Diagrama de Causa y Efecto. Su aplicacin se increment y lleg a ser muy popular a travs de la revista Gemba To QC (Control de Calidad para Supervisores) publicada por la Unin de Cientficos e Ingenieros Japoneses (JUSE). Debido a su forma se le conoce como el diagrama de Espina de Pescado. El reconocido experto en calidad Dr. J.M. Juran public en su conocido Manual de Control de Calidad esta tcnica, dndole el nombre de Diagrama de Ishikawa.

El Diagrama de Causa y Efecto es un grfico con la siguiente informacin:

El problema que se pretende diagnosticar Las causas que posiblemente producen la situacin que se estudia. Un eje horizontal conocido como espina central o lnea principal. El tema central que se estudia se ubica en uno de los extremos del eje

horizontal. Este tema se sugiere encerrase con un rectngulo. Es frecuente que este rectngulo se dibuje en el extremo derecho de la espina central.

Lneas o flechas inclinadas que llegan al eje principal. Estas representan los grupos de causas primarias en que se clasifican las posibles causas del problema en estudio.

A las flechas inclinadas o de causas primarias llegan otras de menor tamao que representan las causas que afectan a cada una de las causas primarias. Estas se conocen como causas secundarias.

El Diagrama de Causa y Efecto debe llevar informacin complementaria que lo identifique. La informacin que se registra con mayor frecuencia es la siguiente: ttulo, fecha de realizacin, rea de la empresa, integrantes del equipo de estudio, etc.

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ESTRUCTURA DE UN DIAGRAMA DE CAUSA Y EFECTO.

Buena parte del xito en la solucin de un problema est en la correcta elaboracin del Diagrama de Causa y Efecto. Cuando un equipo trabaja en el diagnstico de un problema y se encuentra en la fase de bsqueda de las causas, seguramente ya cuenta con un Diagrama de Pareto. Este diagrama ha sido construido por el equipo para identificar las diferentes caractersticas prioritarias que se van a considerar en el estudio de causa-efecto. Este es el punto de partida en la construccin del diagrama de Causa y Efecto.

Para una correcta construccin del Diagrama de Causa y Efecto se recomienda seguir un proceso ordenado, con la participacin del mayor nmero de personas involucradas en el tema de estudio.

El Doctor Kaoru Ishikawa sugiere la siguiente clasificacin para las causas primarias. Esta clasificacin es la ms ampliamente difundida y se emplea preferiblemente para analizar problemas de procesos y averas de equipos; pero pueden existir otras alternativas para clasificar las causas principales, dependiendo de las caractersticas del problema que se estudia.

CAUSAS DEBIDAS AL MATERIAL

Se tienen en cuenta las causas que generan el problema desde el punto de vista de las materias primas empleadas para la elaboracin de un producto. Por ejemplo: causas debidas a la variacin del contenido mineral, pH, tipo de materia prima, proveedor, empaque, transporte etc. Estos factores causales pueden hacer que se presente con mayor severidad una falla en un equipo.

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CAUSAS DEBIDAS A LA MQUINA

En esta clase de causas se agrupan aquellas relacionadas con el proceso de transformacin de las materias primas como las mquinas y herramientas empleadas, efecto de las acciones de mantenimiento, obsolescencia de los equipos, cantidad de herramientas, distribucin fsica de estos, problemas de operacin, eficiencia, etc.

CAUSAS DEBIDAS AL MTODO

Se registran en esta espina las causas relacionadas con la forma de operar el equipo y el mtodo de trabajo. Son numerosas las averas producidas por estrelladas de los equipos, deficiente operacin y falta de respeto de los estndares de capacidades mximas.

CAUSAS DEBIDAS A LA MANO DE OBRA

En este grupo se incluyen los factores que pueden generar el problema desde el punto de vista del factor humano. Por ejemplo, falta de experiencia del personal, salario, grado de entrenamiento, creatividad, motivacin, pericia, habilidad, estado de nimo, etc.

Debido a que no en todos los problemas se pueden aplicar las anteriores clases, se sugiere buscar otras alternativas para identificar los grupos de causas principales. De la experiencia se ha visto frecuentemente la necesidad de adicionar las siguientes causas primarias:

CAUSAS DEBIDAS AL MEDIO

Se incluyen en este grupo aquellas causas que pueden venir de factores externos como contaminacin, temperatura del medio ambiente, altura de la ciudad, humedad, ambiente laboral, entorno, etc.

CAUSAS DEBIDAS A LAS MEDICIONES Y METROLOGA

Frecuentemente en los procesos industriales los problemas de los sistemas de medicin pueden ocasionar prdidas importantes en la eficiencia de una planta. Es recomendable crear un nuevo grupo de causas primarias para poder recoger las causas relacionadas con este campo de la tcnica. Por ejemplo: descalibraciones en equipos, fallas en instrumentos de medida, errores en lecturas, deficiencias en los sistemas de comunicacin de los sensores, fallas en los circuitos amplificadores, etc.

El animador de la reunin es el encargado de registrar las ideas aportadas por los participantes. Es importante que el equipo defina la espina primaria en que se debe registrar la idea aportada. Si se presenta discusin, es necesario llegar a un acuerdo sobre donde registrar la idea. En situaciones en las que es difcil llegar a un acuerdo y para mejorar la comprensin del problema, se pueden registrar una misma idea en dos espinas principales. Sin embargo, se debe dejar esta posibilidad solamente para casos extremos.

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Vamos a continuar con un ejemplo para explicar los Diagramas de Causa-Efecto:

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UNIDAD III

DIAGNSTICO DE CONVERTIDOR DE PAR

Figura 1. Acoplamiento hidrulico

Introduccin

El convertidor de par es una forma de acoplamiento hidrulico usado para transmitir potencia del motor al eje de entrada de la transmisin. Los convertidores de par usan fluido (aceite) para conectar hidrulicamente el volante del motor al eje de entrada de la transmisin.

A menos que la mquina est equipada con un embrague de traba, no hay conexin directa entre el motor y la transmisin y slo acta el mecanismo de mando hidrulico.

Hay tres tipos de mecanismos hidrulicos que se usan para transmitir potencia: el acoplamiento hidrulico (figura 2), el convertidor de par y el divisor de par. Todos son dispositivos de mando hidrulico que usan la energa de un fluido en movimiento para transmitir potencia.

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Figura 2. Dos ventiladores

Acoplamiento hidrulico - Dos ventiladores

La operacin de un acoplamiento hidrulico se puede comparar con la operacin de dos ventiladores elctricos puestos frente a frente (figura 2). Si un ventilador est funcionando, la energa del aire en movimiento hace girar el otro ventilador.

En un acoplamiento hidrulico, el fluido acta como el aire entre los dos ventiladores. Al igual que en los ventiladores, la fuerza del fluido de salida del componente impulsor acta como la fuerza de entrada del componente impulsado. Como el lquido tiene mayor masa que el aire, el lquido transmite mayor energa.

La energa mecnica del motor se convierte en energa hidrulica y la energa hidrulica se convierte en energa mecnica para accionar el eje de salida.

Figura 3. Rodete y turbina

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Rodete y turbina

La figura 3 ilustra las dos mitades de un acoplamiento hidrulico. Un nmero de labes radiales rectos se extiende del borde interno al borde externo. Los labes de la pieza del lado derecho son una parte de la caja. Esta pieza se denomina rodete o bomba. Los labes de la pieza izquierda son parte de la turbina.

El rodete cambia la energa mecnica del motor en energa hidrulica, y la turbina cambia la energa hidrulica en energa mecnica para impulsar la transmisin. El rodete y la turbina se montan muy cerca uno de la otra para lograr el rendimiento requerido.

Figura 4. Seccin transversal de la turbina

Seccin transversal de la turbina

La turbina y el rodete tienen perfil redondeado (figura 4). Si hacemos un corte transversal de la turbina del lado izquierdo de la figura, obtenemos la forma de la figura de la derecha. Usted reconocer esta forma en los diagramas siguientes de cortes transversales del acoplamiento hidrulico.

Figura 5. Flujo de aceite del acoplamiento hidrulico

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Flujo de aceite del acoplamiento hidrulico

La figura 5 representa el acoplamiento hidrulico. El rodete de bomba se muestra en rojo. El eje de la bomba se conecta al volante del motor. La turbina se muestra en azul. El eje de salida de la turbina se conecta a la unidad impulsada. La caja se muestra en gris. El rodete y la turbina giran juntos en la caja y no se conectan directamente en ningn momento. La caja est llena de aceite.

Cuando el motor se pone en funcionamiento, el rodete gira. Al girar el rodete, lanza el aceite desde el centro hasta el borde externo. La forma del rodete y la fuerza centrfuga envan el aceite hacia afuera y a travs de la turbina. El aceite golpea los labes de la turbina. La turbina absorbe la energa del aceite en movimiento e inicia su propio movimiento. A medida que el aceite golpea la turbina, el aceite resbala y fluye dentro, hacia el centro, para volver al rodete.

Cuando el aceite deja la turbina, fluye en direccin opuesta al flujo de aceite del rodete y tiende a oponerse al rodete. Este hecho, que se explicar posteriormente, es una diferencia importante entre el acoplamiento hidrulico y el convertidor de par.

Las flechas amarillas gruesas indican el aumento de velocidad y energa del aceite cuando se mueve a travs del rodete. Las flechas pequeas indican el aceite que baja lentamente y pierde su energa en la turbina.

Figura 6. Flujo de aceite giratorio

Flujo de aceite giratorio

La figura 6 muestra los dos tipos bsicos de flujo de aceite de un acoplamiento hidrulico: flujo giratorio (flechas rojas) y flujo de vrtice (flechas amarillas). El flujo giratorio ocurre cuando el aceite viaja con el rodete y la turbina en el sentido de rotacin. Esto sucede cuando el rodete y la turbina estn viajando casi a la misma

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velocidad, por ejemplo, cuando el equipo est en vaco o cuando se desplaza sin carga o con muy poca carga. El aceite se lanza hacia afuera debido a la fuerza centrfuga del rodete y de la turbina (flechas amarillas). El aceite simplemente fluye girando todo el tiempo en el rodete y en la turbina (flechas rojas). Con el flujo de aceite giratorio hay un mnimo deslizamiento o diferencia entre la velocidad de rotacin del rodete y la turbina. El par de la salida de la turbina es cero.

Figura 7. Flujo de aceite de vrtice

Flujo de aceite de vrtice

El flujo de aceite de vrtice, mostrado en la figura 7, ocurre cuando el aceite viaja hacia afuera a travs del rodete, atraviesa la turbina y regresa hacia adentro a travs de la turbina al rodete. El rodete gira con el motor. La turbina est calada o sostenida fija por una carga. El aceite que viaja a travs y golpea los labes de la turbina, limita el movimiento de aceite en la direccin de rotacin con el rodete. La trayectoria del flujo de aceite se asemeja a una espiral.

Cuando se tiene un flujo de vrtice hay un "patinaje" mximo entre el rodete y la turbina. El par de salida es ms grande cuando la turbina est calada.

En condiciones de operacin normal, el flujo de aceite de un acoplamiento hidrulico combina el flujo giratorio y el flujo de vrtice. La trayectoria del flujo imaginario es como una espiral de alambre que se suelta o aprieta dependiendo de la cantidad o grado de "patinaje" entre el rodete y la turbina.

En un acoplamiento hidrulico, el par de entrada es igual al par de salida. El acoplamiento hidrulico transmite fuerza, pero no multiplica el par. Como en un acoplamiento hidrulico el aceite fluye del rodete a la turbina, el aceite no viaja en el mismo sentido de la turbina. Esto produce una carga innecesaria sobre el motor. Se requiere un estator para multiplicar el par.

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Figura 8. Convertidor de par

Convertidor de par

Un convertidor de par es un acoplamiento hidrulico al que se ha aadido un estator. Al igual que en el acoplamiento hidrulico, el convertidor de par acopla el motor a la transmisin y transmite la potencia requerida para mover la mquina. La figura 8 muestra un corte del convertidor de par. La caja se ha cortado transversalmente para permitir ver las piezas internas.

A diferencia del acoplamiento hidrulico, el convertidor de par puede tambin multiplicar el par del motor, con lo cual aumenta el par a la transmisin. El convertidor de par usa un estator que dirige de nuevo el fluido al rodete en el sentido de rotacin. La fuerza del aceite del estator incrementa el par que se transfiere del rodete a la turbina y multiplica el par.

Los componentes bsicos del convertidor de par son una caja de rotacin, el rodete, la turbina, el estator y el eje de salida.

Figura 9. Componentes del convertidor de par

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Componentes del convertidor de par

La caja de rotacin y el rodete (rojo) giran con el motor, la turbina (azul) impulsa el eje de salida y el estator (verde) est fijo y se mantiene estacionario por medio de la caja del convertidor de par.

El aceite fluye hacia adelante desde el rodete, pasa alrededor del interior de la caja y desciende a la turbina. De la turbina, el aceite pasa de nuevo al rodete por el estator.

La caja de rotacin se conecta al volante y rodea completamente el convertidor de par. Una vlvula de alivio de entrada y una de salida controlan la presin de aceite en el convertidor de par.

Figura 10. El rodete enva con fuerza el aceite contra la turbina.

El rodete enva con fuerza el aceite contra la turbina

El rodete es el elemento impulsor del convertidor de par. Est conectado con estras al volante y gira a las revoluciones del motor. El rodete contiene labes que envan con fuerza el aceite contra los labes de la turbina (figura 10). Mientras la turbina gira, el rodete "lanza" el aceite hacia afuera al interior de la caja de rotacin. El aceite se mueve en el sentido de rotacin cuando deja los labes del rodete.

La turbina es el elemento impulsado del convertidor de par y contiene labes que reciben el flujo de aceite del rodete. El impacto de aceite del rodete en los labes de la turbina hace que sta gire. La turbina hace girar el eje de salida (que est conectado con estras a la turbina). El aceite se mueve en direccin opuesta a la rotacin del motor/volante cuando sale de los labes de la turbina.

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Figura 11. El estator dirige el aceite nuevamente al rodete

El estator dirige el aceite nuevamente al rodete

El estator es el elemento de reaccin estacionaria con labes que multiplican la fuerza al hacer que el flujo de la turbina regrese al rodete. El propsito del estator es cambiar el sentido del flujo de aceite entre la turbina y el rodete. La figura 11 muestra este cambio de sentido, que aumenta el momento del fluido y, por tanto, la capacidad de par del convertidor. El estator est conectado a la caja del convertidor de par. El momento del aceite est en el mismo sentido del rodete. El aceite golpea la parte de atrs de los labes del rodete y hace que gire. Esto se conoce como reaccin.

Figura 12. El aceite fluye continuamente entre los componentes del convertidor de par

El aceite fluye continuamente entre los componentes del convertidor de par.

Al seguir las flechas amarillas de la figura 12, se puede ver el flujo de aceite enviado con fuerza hacia afuera del rodete y alrededor de la caja dentro de la turbina. El aceite impulsa la turbina, y el par se transmite al eje de salida. Cuando el aceite deja los labes de la turbina, el aceite golpea el estator, que enva el aceite hacia el sentido de rotacin del rodete. El flujo de aceite se enva hacia arriba para entrar nuevamente al rodete. El aceite fluye continuamente entre los componentes del convertidor de par.

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El eje de salida, que est conectado por estras a la turbina, enva el par al eje de entrada de la transmisin. El eje de salida est conectado a la transmisin mediante una horquilla y un eje de mando, o directamente al engranaje de entrada de la transmisin.

Figura 13. Flujo de aceite del convertidor de par

Flujo de aceite del convertidor de par

La figura 13 muestra una seccin transversal del convertidor de par. La caja de rotacin y el rodete se muestran en rojo, la turbina y el eje de salida se muestran en azul y el estator se muestra en verde. Las flechas indican el flujo de aceite en el convertidor de par. El orificio de entrada de aceite est justo encima del eje de salida y el de salida est en el soporte del convertidor, debajo del eje de salida.

El aceite de la bomba fluye a travs de la vlvula de alivio de entrada (no mostrada) del convertidor de par. La vlvula de alivio de entrada del convertidor de par controla la presin mxima del aceite en el convertidor de par.

El aceite fluye a travs de la maza al rodete y lubrica el cojinete en la maza. El aceite fluye luego a travs del convertidor de par como se describi anteriormente. El aceite sale del convertidor de par y fluye a travs de la vlvula de alivio de salida. La vlvula de alivio de salida controla la presin mnima del convertidor de par. El aceite se debe mantener con presin en el convertidor de par, a fin de evitar la cavitacin, que reduce la eficiencia del convertidor. Cavitacin es la formacin de burbujas de vapor de aceite alrededor de los labes.

Principios del convertidor de par

El convertidor de par absorbe las cargas de impacto. La viscosidad del aceite del convertidor de par es un buen medio para transmitir la potencia. El aceite reduce la cavitacin, lleva afuera el calor y lubrica los componentes del convertidor de par.

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El convertidor de par se ajusta a la carga del equipo. A carga alta, el rodete gira ms rpido que la turbina para aumentar el par y reducir la velocidad. Con una pequea carga en el equipo, el rodete y la turbina giran prcticamente a la misma velocidad. La velocidad aumenta y el par disminuye. En condicin de calado, la turbina permanece fija y el rodete queda girando. Se produce el mximo par y se para la turbina.

Figura 14. Ventajas del convertidor de par

Ventajas del convertidor de par

El convertidor de par multiplica el par cuando la carga lo requiere y ayuda a proteger el motor del calado durante las aplicaciones de cargas altas. El convertidor de par tambin permite que los sistemas hidrulicos de la mquina continen funcionando y permite el uso de la servotransmisin.

Figura 15. Convertidor de par de embrague de traba

Convertidor de par de embrague de traba

Algunas mquinas requieren mando de convertidor de par en ciertas condiciones y de mando directo en otras. El convertidor de par de embrague de traba (figura 15) brinda una conexin directa entre la transmisin y el motor. Este tambin opera de igual forma que un convertidor de par convencional cuando no est en el modo de traba.

El embrague de traba est en la caja del convertidor de par. Cuando el embrague de traba se acopla, el embrague conecta la caja de rotacin directamente al eje de salida y la turbina. El eje de salida girar a la velocidad del motor. El mando directo provee la ms alta eficiencia del tren de mando en velocidades altas. El embrague de traba

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conecta la turbina a la caja de rotacin. La caja de rotacin gira a la misma velocidad del rodete. El embrague de traba se conecta automticamente en cualquier momento en que las condiciones de operacin del equipo exijan mando directo.

Figura 16. Componentes del convertidor de par de embrague de traba

Componentes del convertidor de par de embrague de traba

La figura 21 muestra los componentes del embrague de traba. El embrague de traba consta de un pistn de embrague, planchas y discos. Una vlvula de control del embrague de traba, ubicada en la cubierta externa, controla el flujo de aceite para la conexin del embrague de traba. En algunas aplicaciones, el embrague de traba se controla mediante un solenoide activado por el Mdulo de Control Electrnico (ECM) de la transmisin.

Cuando se requiere activar el embrague de traba, el aceite fluye a travs de un conducto de aceite en el eje de salida al pistn de embrague de traba. El pistn de embrague de traba y las planchas se conectan a la caja del convertidor mediante estras. La caja del convertidor gira a la velocidad del motor. Los discos estn conectados al adaptador con estras y el adaptador est apernado a la turbina. La presin de aceite del pistn empuja el pistn contra las planchas y los discos del embrague de traba. Las planchas y los discos giran juntos y hacen que la turbina y el eje de salida giren a la misma velocidad que la caja del convertidor. La turbina y el rodete giran ahora a la misma velocidad y no hay multiplicacin de par del convertidor de par. Cuando el embrague de traba se libera, el convertidor de par multiplica el par como en un convertidor de par convencional.

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Figura 17. Ventajas del convertidor de par de embrague de traba

Ventajas del convertidor de par con embrague de traba

El convertidor de par con embrague de traba permite flexibilidad en la aplicacin de la mquina. Cuando la mquina est con carga alta, el convertidor de par con embrague de traba funciona como un convertidor de par convencional, u multiplica el par. Cuando el equipo viaja a alta velocidad, el convertidor de par del embrague de traba provee mando directo para las velocidades altas y economiza combustible.

Figura 18. Cargadores de ruedas y mototrallas grandes

Cargadores de ruedas y mototrallas grandes

Varios tipos de mquinas estn equipados con convertidores de par con embrague de traba, como los cargadores de ruedas y las mototrallas grandes mostrados en la figura 18.

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Figura 19. Convertidor de par de embrague unidireccional

Convertidor de par de embrague unidireccional

El convertidor de par de embrague unidireccional opera en forma similar al convertidor de par convencional. El rodete usa fluido para accionar la turbina y el eje de salida. Sin embargo, el estator va montado en un embrague unidireccional en vez de una caja estacionaria. Este embrague unidireccional permite que el estator gire libremente cuando no se requiere multiplicacin de par.

El embrague unidireccional tambin se usa con los convertidores de par de embrague de traba. En los convertidores de par de embrague de traba, el embrague unidireccional permite que el estator gire libremente cuando el equipo est en mando directo.

Figura 20. Convertidor de par de embrague unidireccional

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Convertidor de par de embrague unidireccional

El disco de leva conecta el embrague unidireccional al estator y est conectado por estras al estator. Los rodillos proveen la conexin mecnica entre la leva y la maza. Los resortes sostienen los rodillos en la abertura de la leva. La maza conecta el embrague unidireccional al portador y se conecta mediante estras a ste.

Cuando se tiene una carga pesada y se requiere multiplicar el par, la fuerza del aceite sobre la parte delantera de los labes del estator tratar de hacer girar el disco de leva a la derecha. Esta accin hace que los rodillos se "amontonen" entre el disco de leva y la maza, y bloqueen el estator en su lugar. El estator entonces enva de nuevo el aceite al rodete para multiplicar el par.

Cuando se incrementa la velocidad del rodete y la turbina, la fuerza del aceite empieza a golpear la parte de atrs de los labes del estator y giran el estator a la izquierda. Cuando rota en este sentido, los rodillos no se "amontonan" y pueden rodar en la maza, y el estator se desplaza a rueda libre. El estator no enva el aceite al rodete, y permiten que el convertidor de par acte ms como un acoplamiento hidrulico.

Figura 21.

Ventajas del embrague unidireccional

La multiplicacin par ocurre slo con cargas pesadas. El estator gira en rueda libre durante cargas ligeras, lo cual resulta en menor produccin de calor y disminucin del arrastre del convertidor.

Figura 22. Equipos con embragues unidireccionales

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Las mototrallas, las retroexcavadoras, los camiones de obras y los volquetes articulados estn equipados con embragues unidireccionales.

Figura 23. Convertidor de par con embrague impulsor

Convertidor de par con embrague impulsor

El convertidor de par con embrague impulsor (figura 23) hace posible variar en una amplia gama el par de salida del convertidor. Este es similar al convertidor de par convencional, excepto que la caja de rotacin impulsa el rodete a travs de un embrague impulsor. La caja de rotacin gira a la velocidad del motor. El embrague impulsor es un conjunto de embrague de disco mltiple. El embrague impulsor se activa hidrulicamente y se controla mediante la vlvula solenoide del embrague impulsor. La vlvula solenoide del embrague impulsor se controla mediante el Mdulo de Control Electrnico (ECM) de la transmisin y se activa por presin en el pedal del freno izquierdo.

Figura 24. Componentes del convertidor de par con embrague impulsor

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Componentes del convertidor de par con embrague impulsor

La figura 24 muestra los componentes del embrague impulsor. El embrague impulsor acopla el rodete a la caja del convertidor y consta de un pistn de embrague impulsor, planchas y discos. Cuando el ECM aumenta la corriente del solenoide del embrague impulsor, disminuye la presin del embrague impulsor. Cuando la corriente del ECM est en cero, la presin del embrague impulsor est al mximo y el convertidor funciona como un convertidor convencional.

Figura 25. Operacin del embrague impulsor

Operacin del embrague impulsor

Cuando la vlvula solenoide del embrague impulsor no est energizada por el ECM no hay flujo de corriente al solenoide. El aceite fluye al conducto de aceite del embrague impulsor desde el portador y empuja el pistn de embrague impulsor (1) contra las planchas (2) y discos (3). El pistn y las planchas estn conectados a la caja del embrague impulsor con estras. El adaptador est asegurado al rodete (4) con pernos. La friccin entre los discos y las planchas traba el rodete en la caja del convertidor y hace que el rodete gire a la misma velocidad de la caja del convertidor. El rodete desplaza todo el aceite y el convertidor de par estar en el mximo par de salida.

Cuando se aumenta la corriente al solenoide, disminuye la presin de aceite al pistn. La friccin entre las planchas y los discos disminuye, el rodete patina (gira ms lentamente) y enva menos aceite a la turbina. Con menos fuerza en la turbina, disminuye el par en el eje de salida.

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El desplazamiento del rodete depende de su velocidad. Una menor velocidad significa menor desplazamiento y menor transferencia de potencia. El embrague patina para evitar el patinaje de las ruedas. El operador del equipo puede ajustar el patinaje para adecuarlo al trabajo por realizar variando la corriente que enva al solenoide, que a la vez vara la presin del pistn del embrague.

Figura 26. Ventajas del convertidor de par con embrague impulsor

Ventajas del convertidor de par con embrague impulsor

La ventaja ms importante del embrague impulsor es su capacidad de evitar el patinaje de las ruedas. Las ruedas de un cargador de ruedas son particularmente propensas a patinar durante la operacin de cargue del cucharn. Los neumticos se desgastan ms rpidamente cuando ocurre el patinaje y su reemplazo es muy costoso en la operacin del cargador de ruedas. El embrague impulsor tambin aumenta la disponibilidad de potencia del motor.

Figura 27. Cargador de Ruedas 992G con convertidor de par con embrague impulsor

Cargador de Ruedas 992G con convertidor de par con embrague impulsor

La figura 32 muestra un Cargador de Ruedas 992C equipado con un convertidor de par con embrague impulsor.

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Figura 28. Convertidor de par de capacidad variable

Convertidor de par de capacidad variable

El propsito del convertidor de par de capacidad variable (figura 28) es permitir que el operador limite el aumento de par en el convertidor de par, para reducir el giro de la rueda y desviar la potencia al sistema hidrulico. Los componentes principales de la unidad son el rodete interior, el rodete exterior, el embrague impulsor, la turbina y el estator.

El rodete interior, la turbina y el estator funcionan esencialmente igual que en el convertidor de par convencional. La diferencia principal es que el rodete est dividido, de modo que hay un rodete adicional para aumentar la flexibilidad del manejo del par muy alto.

Figura 29. Rodete exterior

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Rodete exterior

El rodete exterior (figura 29) es el segundo rodete dentro del convertidor de par. El rodete exterior gira con la caja del convertidor cuando la presin de aceite acta en el pistn del embrague al conectar el conjunto de embrague. Cuando la mxima presin de aceite conecta completamente el embrague, el rodete exterior gira con el rodete interior.

Cuando hay una disminucin de la presin de aceite, el embrague patina y da como resultado un giro ms lento del rodete exterior y una disminucin de la capacidad del convertidor de par.

Figura 30. Embrague impulsor

Embrague impulsor

El embrague impulsor (figura 30) se activa hidrulicamente y se controla mediante el sistema hidrulico de la transmisin. El embrague conecta el rodete exterior a la caja de rotacin, para permitir que giren juntos el rodete interior y el rodete exterior.

Figura 31. Flujo de aceite del embrague impulsor

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Flujo de aceite del embrague impulsor

En la modalidad de potencia plena (figura 31, izquierda), la presin de aceite acta sobre el pistn de embrague, que conecta el embrague impulsor y hace que el rodete exterior gire con el rodete interior. Con ambos rodetes girando a la velocidad de la caja, los rodetes desplazan la totalidad del aceite y el convertidor de par produce el par mximo. Cuando el embrague est completamente conectado no hay patinaje del embrague y permite que el convertidor de par funcione como un convertidor de par convencional.

En la modalidad de potencia reducida (figura 36, derecha) la presin de aceite disminuye en el pistn del embrague y permite que el embrague patine. El embrague transmite algo de la fuerza de la caja de rotacin a un rodete. Un rodete gira a la misma velocidad que la caja de rotacin y el otro rodete gira ms lentamente. Los rodetes no desplazan la totalidad del aceite y se reduce la salida del convertidor de par. En capacidad mnima, la operacin del convertidor de par de capacidad variable es similar a la operacin de un convertidor de par convencional, excepto que el tamao efectivo del rodete se reduce debido al patinaje del embrague impulsor. El desplazamiento del rodete depende de la velocidad de ste. Una velocidad ms baja significa menor desplazamiento, y menor desplazamiento significa menor transferencia de potencia. El embrague patina para evitar que las ruedas patinen. El operador de la mquina calibra la cantidad de patinaje y vara la presin en el pistn del embrague.

Figura 32. Ventajas del convertidor de par de capacidad variable

Ventajas del convertidor de par de capacidad variable

Similar al convertidor de par con embrague impulsor, el convertidor de par de capacidad variable evita que las ruedas patinen durante la operacin de cargue del cucharn. El convertidor de par de capacidad variable tambin aumenta la disponibilidad de potencia del motor.

Procesos de reparacin

Prueba de calado del convertidor de par

La prueba de calado se realiza cuando se sospecha de un problema en el convertidor de par. Consulte siempre los manuales de servicio apropiados para los procedimientos de seguridad y pruebas.

El calado del convertidor de par ocurre cuando la velocidad del eje de salida es cero. La prueba de calado del convertidor se realiza mientras el motor est funcionado a mxima aceleracin. Esta prueba dar una indicacin del rendimiento del motor y del

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tren de mando con base en la velocidad del motor. Una velocidad ms baja o ms alta que la especificada es indicacin de problemas del motor o del tren de mando. Una velocidad de calado del convertidor baja es generalmente indicacin de un problema de funcionamiento del motor. Una velocidad de calado del convertidor alta es generalmente indicacin de un problema del tren de mando.

Prueba de la vlvula de alivio del convertidor de par

Las pruebas de la vlvula de alivio del convertidor de par incluyen la prueba de la vlvula de alivio de entrada y la prueba de la vlvula de alivio de salida.

La vlvula de alivio de entrada de un convertidor de par controla la presin mxima del convertidor. Su principal propsito es evitar daos en los componentes del convertidor cuando el motor se pone en funcionamiento con el aceite fro.

Consulte siempre los manuales de servicio apropiados para los procedimientos de las pruebas y de seguridad.

La vlvula de alivio de salida mantiene la presin en el convertidor de par. La presin se debe mantener en el convertidor de par, a fin de evitar cavitacin y asegurar la operacin correcta del convertidor. Una presin baja podra indicar una fuga en el convertidor, un flujo inadecuado de la bomba o un funcionamiento incorrecto de la vlvula de alivio. Una presin alta podra indicar un funcionamiento incorrecto de la vlvula de alivio o un bloqueo del sistema. Realice esta prueba, a travs de la revisin de la presin de la vlvula de alivio de salida en el orificio de toma de presin correspondiente.

Figura 33. Divisor de par

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Divisor de par

Un divisor de par (figura 33 brinda las ventajas combinadas del convertidor de par y del mando de engranajes planetarios. El divisor de par es un convertidor de par convencional con un conjunto de engranajes planetarios integrados en la parte delantera. Esta disposicin permite una divisin variable del par del motor entre el convertidor y el conjunto de engranajes planetarios. La divisin puede ser tan alta como 70/30, dependiendo de la carga de la mquina.

Tanto el convertidor como la salida del conjunto de engranajes planetarios estn conectados al eje de salida del divisor de par.

Figura 34. Convertidor de par y conjunto de engranajes planetarios

Convertidor de par y conjunto de engranajes planetarios

El divisor de par est unido al volante del motor. Durante la operacin, el convertidor de par y el conjunto de engranajes planetarios funcionan juntos para proveer la ms eficiente divisin del par del motor.

El convertidor de par (figura 34, izquierda) provee multiplicacin del par para cargas pesadas, mientras que el conjunto de engranajes planetarios (figura 16, derecha) suministra cerca de 30 % del mando directo durante operaciones de carga ligera.

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Figura 35. Componentes del divisor de par

Componentes del divisor de par

Los divisores de par combinan un mando hidrulico con un mando mecnico y se ajustan a las condiciones de la carga. Al igual que el convertidor de par, el divisor de par (figura 35) consta de cuatro componentes contenidos en una caja que se llena de aceite mediante una bomba: el rodete (elemento impulsor), la turbina (elemento impulsado), el estator (elemento de reaccin) y el eje de salida. Estos funcionan del mismo modo que en un convertidor de par. El divisor de par tambin contiene un conjunto de engranajes planetarios.

El conjunto de engranajes planetarios diferencia el divisor de par del convertidor de par. El conjunto de engranajes planetarios permite mando directo cuando el equipo est con carga ligera. En carga pesada, el divisor de par funciona como un convertidor de par convencional para aumentar el par de salida. El conjunto de engranajes planetarios consta de un engranaje central, una corona, ruedas planetarias y un portaplanetarios. La corona se conecta por estras a la turbina. El portaplanetarios se conecta por estras al eje de salida. El engranaje central se conecta al volante del motor mediante estras y gira a las revoluciones por minuto del motor.

Con una carga ligera en la mquina, el portaplanetarios tiene baja resistencia para girar, de modo que el engranaje central, los engranajes planetarios, el portaplanetarios y la corona giran a la misma velocidad. El par del convertidor y del conjunto de engranajes planetarios se transmite a travs del portaplanetarios al eje de salida y a la transmisin. Ni el convertidor de par ni el conjunto de engranaje planetario multiplican el par del motor cuando giran a la misma velocidad.

Cuando el equipo est con carga pesada, el portaplanetarios se resiste a girar. Dado que el engranaje central est girando a la velocidad del motor, esta resistencia hace que los engranajes planetarios giren sobre sus ejes. Su rotacin es contraria a la rotacin de la corona. Esto causa una disminucin en la velocidad de la corona. Dado

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que la turbina est conectada a la corona, una disminucin en la velocidad har que el convertidor de par aumente el par de salida. Este par se enva al portaplanetarios y al eje de salida a travs de la corona.

Con la disminucin de la velocidad de la corona, el par del motor a travs del engranaje central y del conjunto de engranaje planetario tambin se multiplica. Este par tambin se enva al portaplanetarios y al eje de salida a travs de la corona. Si la resistencia por girar del portaplanetarios es muy alta, la corona se detiene. Durante algunas condiciones de carga muy altas, la rotacin del portaplanetarios y el eje de salida se pararn y esto se conoce como convertidor calado. Esto hace que la corona gire lentamente en sentido contrario. En este momento, se tiene la multiplicacin mxima del par del convertidor de par y del engranaje central.

Figura 36. Ventajas del divisor de par

Ventajas del divisor de par

Los divisores de par brindan una aplicacin continua de potencia y aumentan el par de salida disponible en cargas altas. Los divisores de par absorben los choques de potencia y aumentan as la vida til del tren de fuerza. Los divisores de par permiten una operacin de mando directo de la mquina, que a su vez aumenta la eficiencia y la economa de combustible.

Figura 37. Tractor de cadenas con divisor de par

Tractor de cadenas con divisor de par

Los divisores de par se usan en tractores de cadenas para impulsar la mquina a travs de terrenos difciles sin producir crestas de potencia.

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Los convertidores de par de los tractores de cadena permanecen calados ms que en cualquier otra mquina. En la figura 37 se muestra un Tractor de Cadenas equipado con un divisor de par.

LOCALIZACIN DE AVERAS

INTRODUCCIN

El aceite circula a gran velocidad por el interior del convertidor de par, por lo que cualquier materia extraa que pueda llevar causar el desgaste rpido de los bordes y picar las paletas de la turbina cambiando su forma funcional.

El desgaste de las paletas tambin contribuye a desequilibrar la turbina. Por otra parte, el aceite sucio daa los rodamientos y los retenes.

Algunos convertidores de par llevan piezas de alineaciones ligeras de aluminio. La caja del convertidor suele ser de fundicin de aluminio.

Todas las piezas del convertidor de par se tiene que manipular con el mximo cuidado para no araarlas ni dejas rebabas o muescas en bordes y superficies.

Las piezas, que llevan un ajuste de precisin con una tolerancia mnima, se agarrotan aunque no estn ms que muy ligeramente daadas. Las superficies mecanizadas con precisin para que hagan un cierre hermtico sin junta, pierden aceite cuando estn araadas.

Todas estas piezas deben manipularse con cuidado y protegerse durante el despiece, la limpieza, la inspeccin y el remontaje.

Para evitar fallos conviene atenerse a las siguientes reglas:

1. Cierciorarse siempre de que el aceite esta limpio.

2. Realizar los trabajos de entretenimiento a intervalos regulares.

3. Confiar los trabajos de reparacin a mecnicos especializados.

4. Emplear los tiles y herramientas especiales recomendados para estos trabajos.

5. Consultar siempre el correspondiente manual de servicio de la mquina.

INSPECCION PRELIMINAR

El operador de la mquina y el mecnico que la revisa pueden servirse de sus ojos, su odo e incluso su olfato para descubrir posibles anomalas antes de que se produzcan avenas importantes. He aqu como se procede:

Inspeccin visual

Revisar los niveles de aceite: consultar el manual del operador.

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Observar los indicadores del tablero. La temperatura y la presin del aceite son anormales cuando se producen anomalas en el funcionamiento.

Buscar fugas de aceite. Las tuberas dobladas o aplastadas, las fugas de aceite y los filtros obstruidos afectan al rendimiento del convertidor.

Examinar el aceite. Buscar en l la presencia de agua, suciedad y partculas metlicas del convertidor y de los discos dei embrague.

Inspeccin auditiva

Ruidos anormales. Las vlvulas agarrotadas silban y el convertidor mismo puede producir chirridos y ruidos de rascado.

Inspeccin olfativa

Sobrecalentamiento. El olor intenso a aceite mineral muy caliente es uno de los principales sntomas de avera. Bsquese la causa inmediatamente.

El hecho de que sean varas las causas de avera que se manifiestan por el mismo sntoma, hace que solo sea posible llegar a un diagnstico correcto por medio de buenos instrumentos de medida en manos de mecnicos experimentados.

Una vez descubierta la avera en el campo, la mquina se tiene que llevar al taller para revisar el convertidor de par con los instrumentos de medida adecuados.

ANOMALIAS Y SUS CAUSAS

En este apartado nos vamos a ocupar de las cuatro anomalas principales siguientes:

1. Sobrecalentamiento 2. Funcionamiento ruidoso 3. Fugas de aceite 4. Rendimiento de la mquina

1. Sobrecalentamiento

El sobrecalentamiento constituye uno de los problemas principales en el funcionamiento de los convertidores de par. Depende del proyecto del convertidor del operador, de la temperatura del ambiente y del estado de la unidad.

El sobrecalentamiento causa la prdida de potencia y puede averiar juntas y retenes y deformar los metales.

El convertidor puede sobrecalentarse por realizar un trabajo pesado. En general, cuanto ms pesado es el trabajo que realiza, ms cantidad de calor se produce.

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Si eh convertidor no tiene suficiente capacidad para el trabajo normal de la mquina, rendir poco y se sobrecalentar. En estos casos hay que reducir la carga o trabajar a una velocidad ms reducida.

Siempre que el usuario de la mquina se queje de que el convertidor se sobrecalienta, hay que averiguar si se le hace trabajar correctamente a la velo-cidad ms conveniente.

El convertidor tambin se sobrecalienta cuando entre aire en l. Los convertidores de par tienen que estar llenos de aceite para poder trabajar correctamente. La presencia de aire en el aceite hace que baje el rendimiento, que se sobrecaliente y que se avere el convertidor.

El aire puede entrar en el sistema de alguna de las siguientes maneras:

(1) Cuando la bomba de carga aspira aire por haber bajado mucho el nivel del aceite en el depsito de reserva (cuando se emplea).

(2) Cuando se aspira aire por estar el nivel del aceite algo bajo nada ms y trabajar la mquina sobre laderas inclinadas.

(3) Cuando no hacen buen cierre las juntas tricas o las juntas de la tubera de aspiracin de la bomba (estos puntos por donde entra el aire pueden ser tan pequeos que no se llegan a descubrir por la prdida de aceite a travs de ellos).

(4) Cuando se cambia el aceite o los filtros o cuando se desconectan las tuberas por alguna causa.

RESUMEN: SOBRECALENTAMIENTO

Enumeremos de nuevo las principales causas del sobrecalentamiento de un convertidor de par:

En primer lugar recordaremos que el sobrecalentamiento, adems de constituir un problema en si. es uno de los sntomas principales del funcionamiento anormal de un convertidor.

Aunque es fcil sobrepasar rpidamente la temperatura de trabajo normal del convertidor, tambin es cierto que cuando la capacidad del convertidor est bien adaptada a la carga y se le hace trabajar correctamente, no se suele recalentar.

En segundo lugar sealaremos que la causa del sobrecalentamiento puede estar en una o ms zonas relacionadas con el convertidor de par.

Por esta razn, antes de decidir que la causa del sobrecalentamiento est en el propio convertidor, se deben revisar las siguientes posibilidades:

a) La presencia de aire en el lquido.

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b) La falta de refrigeracin por obstruccin del panal del radiador, falta de lquido refrigerante o avera de la bomba de agua (en sistemas refrigeras por agua).

c) La falta de nivel de aceite por la obstruccin de un filtro, fugas de aceite excesivas a travs de las juntas del convertidor, obstruccin en una tubera de aceite o avera de la bomba de aceite.

d) Por patinar los embragues de una reduccin epicicloidal.

En tercer lugar, el sobrecalentamiento puede producirse por avera del propio convertidor. Los bordes desgastados o picados de las paletas de la bomba, ~l estator o de las turbinas, reducen su rendimiento.

2. Funcionamiento ruidoso

As como el sobrecalentamiento es fcil de explicar porque se sabe cual es la temperatura normal de funcionamiento de la unidad, el funcionamiento ruidoso, en cambio, no es fcil de explicar en que consiste.

Un mecnico poco experimentado no sabr or un determinado ruido, ni relacionarlo con una anomala del convertidor.

En cambio, ese mismo ruido anormal bastar para que el operador o un mecnico experimentado sepan descubrir en l el primer sntoma del mal funcionamiento del convertidor.

El ruido producido por el mal funcionamiento del convertidor puede ser como un silbido o un ronroneo y puede ser continuo o intermitente.

Los rodamientos gastados o secos producen un siseo peculiar que degenera en golpeteo rtmico cuando terminan de averiarse.

Otros focos de ruidos anormales pueden ser los siguientes: Engranajes desgastados, ejes gastados o doblados, exceso de holgura axial en los ejes, ejes mal alineados con el motor de explosin y embragues de rueda libre desgastados. Todos estos ruidos anormales pueden significar una avera inminente del convertidor.

Un estetoscopio para un mecnico es una ayuda importante para buscar los ruidos en el convertidor.

3. Fugas de aceite

Las fugas de aceite del convertidor pueden ser de dos tipos:

Fugas internas Fugas externas FUGAS INTERNAS

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Se entienden por fugas internas las que se producen dentro del convertidor.

Como ya hemos visto, el convertidor utiliza una gran cantidad de aceite, a gran velocidad.

Si la caja del convertidor pierde aceite por fugas en la bomba, la turbina o el estator, se produce una prdida de potencia o el funcionamiento irregular de la unidad.

Las prdidas de aceite se pueden producir por haber dado un par de apriete incorrecto a los tornillos del convertidor.

En algunos convertidores se puede retirar el crter que cubre el convertidor para ver si ste tiene alguna fuga de aceite. Para ello se pone en marcha el motor y se embraga la transmisin hasta que aparece la fuga de aceite.

Si aparecen fugas por la tapa del convertidor, se repasa el apriete de sus tornillos con una llave dinamomtrica. Si no se corrige la fuga con esta medida, se tiene que quitar la tapa para inspeccionar las superficies mecanizadas de la tapa y el volante e instalar una junta nueva.

FUGAS EXTERNAS

Llamamos fugas externas a las que se producen por fuera del convertidor, cuando pueden afectar tambin a su funcionamiento.

Este tipo. de fugas se pueden producir en las tuberas que van al radiador y al filtro de aceite, as como en los racores por los que se acoplan al sistema manmetros y termmetros.

Todas las tuberas de aceite y racores deben inspeccionarse en busca de posibles prdidas de aceite.

4. Rendimiento de la mquina

Por regla general. el mal funcionamiento del convertidor afecta a la repuesta de la mquina frente a las variaciones de carga y velocidad.

La falta de potencia y aceleracin de la mquina a baja velocidad quede ser debida a una avera en el embrague de rueda libre de la turbina.

Tambin afectan al rendimiento del convertidor y, por lo tanto. al de la mquina, los cambios de la presin hidrulica, del caudal y de la temperatura del aceite.

Basta imaginarse el acoplamiento hidrulico a base de un chorro de aceite, para darse cuenta de que la respuesta depender de la densidad, la presin o el caudal de aceite que sale por la boquilla.

PRUEBA DEL CONVERTIDOR DE PAR

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La mejor manera para localizar las posibles averas de una transmisin con convertidor de par, es considerar que el convertidor y los trenes de engranajes forman parte de una sola unidad en la que se influencian mutuamente.

Antes de realizar estas mediciones, se tienen que revisar determinados puntos y preparar el sistema como se indica a continuacin.

ANTES DE HACER LAS MEDICIONES

1. Comprobar el nivel del aceite. No tienen que estar ni por encima ni por debajo de los necesarios.

2. Poner el motor en marcha embragar la transmisin para que el conjunto alcance la temperatura de rgimen.

3. Cambiar a cada una de las velocidades y mantener cada una durante 15 segundos, por lo menos, comprobando

4. No permitir jams que la transmisin alcance una temperatura superior a la de rgimen.

MEDIDA DE LA PRESIN Y LA TEMPERATURA

Conectar el termmetro y el manmetro a los puntos de prueba del convertidor. Las mediciones deben realizarse en las condiciones que indique el correspondiente manual de servicio de la mquina.

Por ejemplo, se pueden efectuar las siguientes mediciones:

1) La de la presin principal del aceite a pleno gas y sin carga.

2) La presin del aceite que sale del convertidor, a pleno gas y sin carga y a pleno gas y calando la transmisin en la velocidad alta.

3) La presin del aceite de lubricacin, a pleno gas y sin carga.

4) La temperatura del aceite que sale del convertidor, durante el funcionamiento normal.

PRUEBA DEL CALADO DE LA TRANSMISIN

NOTA IMPORTANTE: Antes de realizar esta prueba se tiene que consultar el manual de servicio de la mquina. Algunos fabricantes no aconsejan que se haga.

Esta prueba se hace para saber si el motor de explosin, el convertidor de par y la transmisin que sigue trabajan satisfactoriamente como una unidad.

La prueba se realiza frenando el eje de salida con el motor a pleno gas.

En el manual de servicio de la mquina se encontrar una curva de velocidades del motor en funcin de la carga, en la que puede verse si la

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unidad que se est probando continua girando a una velocidad aceptable cuando se intenta calar el motor frenando el eje de salida.

Procedimiento

1. Una vez caliente la transmisin, se acopla al motor de explosin un cuentarrevoluciones exacto.

2. Bloquear eficazmente la mquina para que no se pueda mover y meter la velocidad deseada.

3. Acelerar el motor a pleno gas.

4. Una vez que se han estabilizado las revoluciones del motor, se hace la lectura de stas en el cuentarrevoluciones.

ATENCIN: El aceite se calienta rpidamente en esta prueba, por lo que la mquina no debe mantener se calada ms que durante algunos segundos en cada ensayo.

Resultados:

El resultado de la prueba se conoce comparando la velocidad leda en el cuentarrevoluciones con la velocidad que indica la curva de las revoluciones del motor en funcin de la carga.

El clima, la altitud, la carga representada por los accesorios del motor y la potencia de entrada al convertidor afectan al resultado de esta prueba, por lo que debe aplicarse el correspondiente factor de correccin.

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UNIDAD IV

DIAGNSTICO DE LA CAJA DE CAMBIOS POWER SHIFT

Figura 1. Conjunto de engranajes planetarios.

Mandos de engranajes

Los conjuntos de engranajes planetarios se usan en las transmisiones, los divisores de par y los mandos finales. Los conjuntos de engranajes planetarios se denominan as por su funcionamiento similar al de un sistema solar. La figura 1 ilustra los componentes de un conjunto de engranajes planetarios. Los engranajes planetarios (1) se conocen tambin como piones o engranajes locos. El engranaje central (4) tambin se denomina engranaje solar. Alrededor del engranaje central (4) giran dos o ms engranajes planetarios (1) en contacto continuo con el engranaje central. Los engranajes planetarios se montan en un dispositivo portador (2) y giran sobre sus ejes mientras giran alrededor del engranaje central. Los engranajes planetarios tambin estn en contacto continuo con los dientes internos de una corona ms grande (3) que rodea el conjunto planetario.

Con los conjuntos de engranajes planetarios se logran diferentes relaciones de engranajes, que impulsan y sostienen los tres miembros del sistema. Cuando un miembro se impulsa y otro se mantiene fijo, el tercer miembro es el que entrega la potencia de salida. Por ejemplo, si el engranaje central se impulsa y la corona se mantiene fija, los engranajes ms pequeos del dispositivo portador irn alrededor de la corona en el mismo sentido que el engranaje central. El portador girar a una velocidad menor en una relacin de engranajes baja.

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Si el portaplanetarios se impulsa y la corona se mantiene fija, los engranajes planetarios pequeos del portador irn alrededor de la corona y obligarn al engranaje central a girar en el mismo sentido. El engranaje central girar a una velocidad ms alta.

Si se mantiene fijo el portaplanetarios y se impulsa el engranaje central, los engranajes planetarios del portador giran en el sentido opuesto al engranaje central y obligan a la corona a girar en sentido contrario. Para alcanzar una gama infinita de par de salida y de relaciones de velocidad impulsada, se usan muchas variantes del sistema planetario.

Figura 2. Ventajas del conjunto de engranajes planetarios

Ventajas del conjunto de engranajes planetarios

Las ventajas del conjunto de engranajes planetarios incluye un diseo compacto con muchas variaciones en un conjunto pequeo. Ms dientes estn en contacto para una suave transmisin de potencia, y la carga de los engranajes est equilibrada. El conjunto de engranajes planetarios tambin suministra un nmero infinito de selecciones de relaciones de engranaje. Sin embargo, los engranajes planetarios son ms pesados y costosos que otros sistemas de mando.

Figura 3. Transmisin planetaria

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Figura 4. Mando final planetario

Transmisin planetaria y mando final planetario

La transmisin planetaria de la figura 3 y el mando final planetario de la figura 4 son dos ejemplos de conjuntos de engranajes planetarios que se emplean en los trenes de fuerza.

Figura 5. Conjunto de engranajes de contraeje

Los engranajes de contraeje se usan principalmente en las transmisiones manuales y servotransmisiones. Los conjuntos de engranajes de contraeje (figura 5) permiten

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cambiar un conjunto de engranajes sin alterar las otras relaciones de engranajes. Los engranajes se montan sobre ejes paralelos. La direccin de la fuerza no se puede cambiar, a menos que un engranaje loco est equipado al conjunto de engranajes de contraeje. Un engranaje en un eje impulsa a otro engranaje sobre un segundo eje. Un conjunto de engranajes de contraeje se puede equipar con varios engranajes y ejes para lograr velocidades diferentes.

Figura 6. Transmisin de contraeje

Transmisin de contraeje

Las ventajas del conjunto de engranajes de contraeje incluyen menor nmero de piezas y menor peso. Un conjunto de engranajes de contraeje generalmente es menos costoso que un conjunto de engranajes planetarios.

Figura 7. Tren de engranajes de la servotransmisin y embragues hidrulicos

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Teora de operacin

En una transmisin manual, la potencia se transmite a travs de los engranajes de los ejes mediante el deslizamiento de los engranajes para obtener una conexin apropiada, o con el uso de un collar para sostener los engranajes impulsados en los ejes. Combinaciones de palancas, ejes, y/o cables controlan las horquillas de cambio que fsicamente mueven los engranajes o los collares. En muchos casos, un embrague del volante se usa para interrumpir el flujo de potencia durante el cambio.

La servotransmisin es un tren de engranajes que se puede cambiar sin interrumpir el flujo de potencia. En vez de deslizar fsicamente un engranaje o un collar, embragues activados hidrulicamente controlan el flujo de potencia. En una servotransmisin, los engranajes estn permanentemente acoplados.

La principal ventaja de una servotransmisin es la respuesta rpida cuando se cambia de una velocidad a otra. Esto permite un cambio rpido de velocidades cuando se necesita. La servotransmisin puede cambiar las velocidades con cargas sin prdida de productividad.

Figura 8 Embrague hidrulico

Embragues hidrulicos

El embrague hidrulico consta de un paquete de embrague (discos y planchas) y un pistn de embrague. El embrague se conecta cuando el aceite presurizado empuja el pistn del embrague contra los discos y las planchas. Cuando los discos y las planchas entran en contacto, la friccin permite que la potencia fluya a travs de ellos. Los discos estn conectados a un componente. Las planchas estn conectadas a otro. La potencia se transmite de uno de los componentes al otro a travs del paquete de embrague.

La servotransmisin usa presin de aceite interna para conectar los embragues hidrulicos. Cuando el operador selecciona una posicin de velocidad, el aceite hidrulico conecta los embragues que dirigen la potencia a los engranajes

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seleccionados. Cada combinacin de embragues brinda una relacin de engranajes diferentes y por tanto una velocidad diferente.

Cuando no se requiere que un embrague acte ms, se detiene el flujo de aceite y el embrague se libera. La fuerza del resorte mueve el pistn del embrague fuera de los discos y las planchas, y permite que el componente sostenido gire libremente y detiene el flujo de potencia a travs de ese embrague.

Figura 9. Trenes de engranajes de las servotransmisiones

Tren de engranajes

El tren de engranajes transmite la potencia del motor a travs del tren de engranajes a las ruedas de mando. Los tipos ms comunes de trenes de engranajes de las servotransmisiones son las transmisiones de contraeje (figura 3.2.4, derecha) y la transmisin planetaria (figura 10, izquierda). Tambin se estudiar la servotransmisin de mando directo encontrada en los tractores agrcolas Challenger.

Figura 10. Tren de engranajes de transmisin de contraeje

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Transmisin de contraeje

Las transmisiones de contraeje usan embragues para transmitir la potencia a travs de los engranajes. Las transmisiones de contraeje usan engranajes de dientes rectos conectados continuamente. La transmisin no tiene collares deslizantes. Los cambios de velocidad y de direccin se ejecutan mediante la conexin de varios paquetes de embrague. Entre las ventajas de la transmisin de contraeje estn menos piezas y menos peso.

Se usar una transmisin de contraeje (figura 10) de cuatro velocidades de avance y tres velocidades de retroceso, para explicar los componentes y la operacin de la transmisin de contraeje.

Figura 11. Transmisin de contraeje - flujo de potencia en posicin neutral

La figura 11 muestra algunos de los componentes internos de una transmisin de contraeje. Hay tres ejes de embrague principales. El eje de avance baja/alta y el eje de retroceso/segunda estn en constante contacto con el eje de entrada que impulsan. El eje de retroceso/segunda est en constante contacto con el eje de tercera/primera y lo impulsan. El eje de avance baja/alta no est conectado con el eje de tercera/primera. El eje de tercera/primera velocidad est en contacto continuo con el eje de salida y lo impulsa, lo que acciona ambos ejes de mando delantero y trasero.

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Figura 12. Vista del extremo posterior de la transmisin de contraeje

Vista del extremo posterior de la transmisin de contraeje

La figura 12 muestra la vista del extremo posterior de la transmisin. Observe la posicin relativa del eje de entrada y de salida con respecto a los ejes de embrague de velocidad y direccin.

Figura 13. Embragues de la transmisin de contraeje

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Embragues de la transmisin de contraeje

Los embragues (figura 13) se conectan hidrulicamente y se desconectan debido a la fuerza del resorte. La velocidad y la direccin seleccionadas por el operador determinan qu embragues se conectarn. Los embragues se seleccionan para obtener la relacin correcta de engranajes.

Figura 14. Pistn de embrague de la transmisin de contraeje

Pistn de embrague de la transmisin de contraeje

El pistn de embrague (figura 14) tiene un sello interior y uno exterior. La presin del embrague de velocidad o de direccin llena la cavidad detrs del pistn del embrague, mueve el pistn a la izquierda contra el resorte de pistn y conecta los discos y las planchas del embrague.

Cuando los discos tienen desgastada la mitad de la profundidad de las ranuras de aceite, el pistn del embrague viaja lo suficiente para sacar de su asiento (soplar) el sello exterior. Esto evita que los discos y las planchas entren en contacto metal con metal.

Figura 15. Discos y planchas del embrague de la transmisin de contraeje

Discos y planchas del embrague de la transmisin de contraeje

Los discos y las planchas del embrague (figura 15) estn montados dentro de la caja del embrague. Las estras del dimetro exterior de las planchas se conectan con las estras de la caja del embrague. Las planchas y la caja giran juntas.

Los discos del embrague estn apilados entre las planchas del embrague. Los dientes interiores de los discos estn conectados con los dientes exteriores de la maza. Los discos del embrague tienen adheridos en la superficie un material de

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friccin de modo que no hay contacto de metal con metal entre los discos y las planchas del embrague.

Figura 16. Maza del embrague de la transmisin de contraeje

Maza del embrague de la transmisin de contraeje

La maza (figura 16) es el componente del paquete de embrague donde el engranaje se conecta mediante estras. Los discos del paquete de embrague tambin estn conectados por estras a la maza. Cuando el pistn del embrague conecta el embrague, las planchas y los discos transmiten la potencia al engranaje a travs de la maza.

Figura 17. Ejes de la transmisin de contraeje

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Ejes de la transmisin de contraeje

Los ejes de la transmisin (figura 17) llevan los engranajes en la transmisin. El nmero de ejes y engranajes depende de la transmisin y del modelo de la mquina.

Figura 18. Conductos de lubricacin de los ejes de la transmisin de contraeje.

Conductos de lubricacin de los ejes de la transmisin de contraeje

Cada eje de la transmisin tiene tres conductos internos de aceite (figura 18). Un conducto lleva el aceite de lubricacin y enfriamiento de los embragues, cojinetes y engranajes. Los otros dos conductos llevan aceite a presin para la conexin de los embragues de cada eje.

Figura 19. Transmisin de contraeje

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Flujo de potencia

Cuando la transmisin est en posicin NEUTRAL (figura 19) no hay embragues conectados.

El par del motor se transmite por el eje del convertidor de par a la transmisin. El eje del convertidor de par est conectado por estras al conjunto del eje de entrada de la transmisin y lo impulsa. Puesto que ni el embrague de RETROCESO ni el embrague de AVANCE estn conectados, no hay transferencia del par desde el conjunto del eje de entrada a los conjuntos del contraeje o al conjunto del eje de salida.

Figura 20. Transmisin de crontraeje - primera velocidad de avance

Transmisin de contraeje - primera velocidad de avance

Para transmitir la potencia se deben conectar un embrague de direccin y un embrague de velocidad. Cuando se conecta el embrague, ste sostiene la maza que lleva el engranaje apropiado. Cuando est sostenida la maza, la potencia puede fluir a travs del engranaje.

En la PRIMERA VELOCIDAD DE AVANCE (figura 20), el embrague de avance de baja queda conectado igual que el embrague de primera velocidad. El embrague de avance en baja sostiene el engranaje del extremo del eje. La potencia se transmite del engranaje del eje de entrada al engranaje del extremo del eje de avance. El engranaje del medio del eje de avance de baja/alta impulsa un engranaje del eje de retroceso/segunda. El embrague de primera velocidad sostiene el engranaje grande del eje de tercera/primera. La potencia se transmite del engranaje del extremo del eje de retroceso/segunda al engranaje grande del eje de tercera/primera.

Cuando el embrague de primera velocidad se conecta, la potencia se transmite del engranaje al eje. El engranaje del eje de tercera/primera transmite la potencia a un engranaje del eje de salida.

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Figura 21. Transmisin de contraeje - segunda velocidad de retroceso

Transmisin de contraeje - segunda velocidad de retroceso

En segunda velocidad de retroceso (figura 21), el embrague de retroceso y el embrague de segunda velocidad estn conectados. La potencia se transmite de un engranaje del eje de entrada a un engranaje del eje de retroceso/segunda.

Cuando se conecta el embrague de segunda velocidad, la potencia fluye del engranaje del eje de retroceso/segunda a un engranaje conectado con estras al eje de tercera/primera. El engranaje del extremo del eje de tercera/primera transmite la potencia al engranaje del eje de salida.

Figura 22. Transmisin de contraeje - tercera velocidad de retroceso

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Transmisin de contraeje - tercera velocidad de retroceso

En la tercera velocidad de retroceso (figura 22), el embrague de retroceso y el embrague de tercera velocidad estn conectados. La potencia se transmite de un engranaje del eje de entrada a un engranaje del eje de retroceso/segunda.

Cuando el embrague de tercera velocidad est conectado, sostiene el engranaje del extremo del eje de tercera/primera. La potencia se transmite del engranaje del eje de segunda/retroceso al engranaje sostenido.

El engranaje del otro extremo del eje de tercera/primera transmite la potencia al engranaje del eje de salida.

Figura 23. Transmisin de contraeje- cuarta velocidad de avance

Transmisin de contraeje - cuarta velocidad de avance

En CUARTA VELOCIDAD DE AVANCE (figura 23), el embrague de direccin de avance en alta y el embrague de tercera velocidad estn conectados. La potencia se transmite de un engranaje del eje de entrada a un engranaje del eje de avance de baja/alta. El engranaje del medio del eje de avance de baja/alta impulsa un engranaje en el eje de retroceso/segunda.

Cuando el embrague de tercera velocidad se conecta, sostiene el engranaje del extremo del eje de tercera/primera. La potencia se transmite del engranaje del eje de segunda/retroceso al engranaje sostenido.

El engranaje del otro extremo del eje de tercera/primera transmite la potencia al engranaje del eje de salida.

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Figura 24. Transmisin planetaria

Transmisin planetaria

Las transmisiones planetarias usan engranajes planetarios para transmitir la potencia y permitir los cambios de velocidad y de direccin. Los embragues hidrulicos controlan la rotacin de los componentes del engranaje planetario y permiten al conjunto planetario servir como acoplador directo, como engranaje de reduccin o como engranaje de retroceso.

Los conjuntos de engranajes planetarios son unidades compactas, no tienen contraeje y tanto el eje de entrada como el de salida giran en un mismo eje. Un conjunto de engranajes planetarios permite cambiar la relacin de engranajes sin tener que conectar o desconectar engranajes. Como resultado, habr poca o ninguna interrupcin del flujo de potencia.

En los conjuntos de engranajes planetarios, la carga se distribuye sobre varios engranajes lo cual disminuye la carga en cada diente. El sistema planetario tambin distribuye la carga igualmente alrededor de la circunferencia del sistema, y elimina tensiones laterales en los ejes.

Figura 25. Componentes de la transmisin planetaria

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Componentes de la transmisin planetaria

En su forma ms simple un conjunto planetario consta de:

1. Un engranaje central (el centro del conjunto planetario) 2. Tres o ms engranajes intermedios (engranajes planetarios) 3. Un portaplanetarios (sostiene los engranajes planetarios) 4. Una corona (el lmite externo del conjunto planetario)

La transmisin planetaria controla la potencia a travs de los conjuntos planetarios con paquetes de embrague que constan de discos y de planchas. Cada paquete de embrague est contenido en una caja separada.

En algunas transmisiones planetarias, los paquetes de embrague estn montados en el permetro del conjunto planetario. Los dientes internos de los discos estn conectados con los dientes externos de la corona. Las muescas del dimetro exterior de las planchas se conectan con pasadores en la caja del embrague. Los pasadores evitan la rotacin de las planchas. En los siguientes ejemplos se asume que se habla de este tipo de transmisiones.

Figura 26. Embragues de transmisin planetaria

Embragues de transmisin planetaria

La figura 26 muestra los componentes de un embrague. Los resortes estn entre la caja del embrague y el pistn. Los resortes mantienen los embragues desconectados, para evitar que el pistn del embrague empuje las planchas. Los embragues se conectan cuando el aceite se enva al rea detrs del pistn. Cuando la presin del aceite aumenta en el rea detrs del pistn, el pistn se mueve a la derecha contra la fuerza del resorte y empuja los discos y las planchas unos contra otras. El embrague queda conectado y la corona fija. Cuando disminuye la presin del aceite que sostiene al pistn, el resorte obliga al pistn a regresar a la caja la caja, lo cual libera discos y las planchas. La corona ya no est sostenida y gira libremente.

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Figura 27. Planchas de embrague de transmisin planetaria

Planchas de embrague de transmisin planetaria

Las planchas de embrague (figura 27) estn montadas dentro de la caja del embrague. Las muescas del dimetro exterior de las planchas estn conectadas con pasadores en la caja del embrague y evitan la rotacin de las planchas.

Figura 28. Discos del embrague de transmisin planetaria

Discos del embrague de transmisin planetaria

Los discos del embrague (figura 28) estn conectados a la corona y giran con el engranaje. Los dientes internos de los discos estn conectados con los dientes externos de la corona. Los discos se fabrican de material antifriccin de acuerdo con los requerimientos de la aplicacin.

Figura 29. Caja del embrague de transmisin planetaria

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Caja del embrague de transmisin planetaria

Cada embrague de la transmisin tiene su propia caja (figura 29). La caja mantiene el pistn del embrague y las planchas en su lugar. Se usan pasadores para evitar que las planchas giren.

Figura 30. Conjunto de engranaje planetario

Conjunto de engranaje planetario

Estudiar los conceptos bsicos de los engranajes planetarios ayudar a entender cmo funciona una transmisin planetaria. Los engranajes planetarios se usan de muchas formas en las transmisiones planetarias.

Los componentes de un conjunto de engranajes planetarios se muestran en la figura 31. Los engranajes planetarios (1) estn contenidos en un portaplanetarios (2). El engranaje exterior se llama corona (3). El engranaje del centro se llama engranaje central (4). Los componentes del conjunto de engranajes planetarios se llaman as debido a que se mueven en forma parecida al sistema solar. Los engranajes planetarios giran alrededor del engranaje central justo como los planetas en el sistema solar giran alrededor del Sol.

En la transmisin se requiere menos espacio si los conjuntos de engranajes planetarios se utilizan en vez de engranajes de dientes externos, debido a que todos los engranajes pueden estar dentro de la corona.

Otra ventaja de la corona es que se puede tener el doble de contacto de dientes que en los engranajes de dientes externos. Los engranajes de dientes internos son ms resistentes y de mayor duracin que los engranajes de dientes externos. Cuando un engranaje de dientes externos es impulsado mediante otro engranaje de dientes externos, los dos engranajes giran en sentido opuesto. Cuando un engranaje de dientes externos y un engranaje de dientes internos estn conectados, girarn en el mismo sentido.

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Los engranajes planetarios giran libremente en sus cojinetes y el nmero de dientes no afecta la relacin de los otros dos engranajes. Con conjuntos de engranajes planetarios hay normalmente tres o cuatro engranajes planetarios que giran en cojinetes.

Figura 31. Conjunto de engranajes planetarios - portaplanetarios restringido

Combinaciones de conjunto de engranajes planetarios

Los cambios de velocidad, direccin y par se logran mediante la restriccin o impulso de los diferentes componentes del conjunto de engranajes planetarios. Hay varias combinaciones posibles. Para transmitir la potencia a travs de un conjunto planetario, un miembro se mantiene fijo, otro es el impulsor y otro es el impulsado. La corona no siempre es el miembro que se mantiene fijo.

En la figura 31 el portaplanetarios se mantiene fijo para suministrar la rotacin contraria. Si el engranaje central es el impulsor y gira a la izquierda, y el portaplanetarios se mantiene estacionario, la rotacin de los engranajes planetarios impulsarn la corona para que gire a la derecha.

Si se mantiene fijo el engranaje central y la corona es el engranaje impulsor, entonces el portaplanetarios ser el impulsado. Los engranajes planetarios giran alrededor de sus propios ejes impulsando el portaplanetarios a una velocidad ms lenta que la corona y en el mismo sentido de sta.

Si se mantiene fija la corona y el engranaje central es el engranaje impulsor, entonces el portaplanetarios ser el impulsado. Los engranajes planetarios giran alrededor de sus propios ejes, e impulsan el portaplanetarios a una velocidad ms lenta que el engranaje central y en el mismo sentido que ste. El portaplanetarios ser impulsado en velocidad baja.

Si el portaplanetarios es el engranaje impulsor y la corona es el engranaje que se mantiene fijo, el engranaje central ser impulsado en velocidad alta.

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Si no se restringe ningn miembro del conjunto de engranajes, los engranajes girarn en vaco y no se transmite la potencia. Si el engranaje central y la corona se impulsan a la misma velocidad y en la misma direccin, el portaplanetarios se mantendr fijo entre ellos y operar en mando directo.

Figura 32. Transmisin planetaria armada

Transmisin planetaria armada

Hemos visto las relaciones de los conjuntos de engranajes planetarios. La figura 32 muestra una servotransmisin planetaria armada.

Figura 33. Eje de dos piezas

Eje de dos piezas

El eje de dos piezas mostrado en la figura 33 se usar para explicar la disposicin de la transmisin que empezaremos a estudiar.

El eje de la izquierda es el eje de entrada. Los engranajes centrales de los grupos de engranajes planetarios de avance y de retroceso estn montados en el eje de entrada.

El eje de la derecha es el eje de salida. Los engranajes centrales de los grupos planetarios de primera y segunda velocidad estn montados en el eje de salida.

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Figura 34. Eje de dos piezas y engranajes planetarios

Eje de dos piezas y engranajes planetarios

Pongamos ahora algunos engranajes planetarios en cada engranaje central para construir una servotransmisin planetaria bsica (figura 34). Los conjuntos planetarios se indican mediante nmeros, comenzando por el extremo de la entrada (izquierda), y estn numerados como 1, 2, 3, y 4.

Figura 35. Adicin al eje del portaplanetarios

Adicin al eje del portaplanetarios

En la figura 35, se adicion el portaplanetarios frontal del conjunto de engranajes planetarios de retroceso. Se realiz un corte del portaplanetarios para mostrar cmo est montado y cmo sostiene los engranajes planetarios.

Figura 36. Adicin a los ejes del portaplanetarios central

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Adicin a los ejes del portaplanetarios central

En la figura 36 se adicion un portaplanetarios central al conjunto de la transmisin. El portaplanetarios central conecta el eje de entrada al eje de salida. Este contiene los engranajes planetarios de avance y de la segunda velocidad.

Figura 37. Tres portaplanetarios en los ejes

Tres portaplanetarios en los ejes

Los tres portaplanetarios estn montados en los ejes en la figura 37. De izquierda a derecha estn el portaplanetarios frontal, el portaplanetarios central y el portaplanetarios trasero.

Figura 38. Cuatro conjuntos de engranajes planetarios

Cuatro conjuntos de engranajes planetarios

La figura 38 muestra los cuatro conjuntos de engranajes planetarios. Desde el extremo de la entrada (izquierda) estn el No.1 (retroceso), el No. 2 (avance), el No. 3 (segunda velocidad) y el No. 4 (primera velocidad).

Para completar la transmisin, se deben adicionar la corona y los embragues y poner el conjunto completo en una caja de proteccin.

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Figura 39. Grupo de cuatro conjuntos de engranajes planetarios

Flujo de potencia de la servotransmisin planetaria

En algunas servotransmisiones planetarias, hay un conjunto de engranajes planetarios por cada velocidad de la transmisin: un conjunto para el avance y un conjunto para el retroceso.

La figura 39 muestra los cuatro conjuntos de engranajes planetarios armados dentro de un grupo compacto.

Figura 40. Transmisin planetaria de dos velocidades y dos direcciones

Transmisin planetaria de dos velocidades y dos direcciones

La figura 40 muestra una servotransmisin planetaria de dos velocidades y dos direcciones. Esta es una vista esquemtica del conjunto de engranajes planetarios armados mostrado en la figura 39.

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La potencia del motor se transmite al eje de entrada (rojo) a travs de un convertidor de par o de un divisor de par. Los engranajes solares tanto de avance como de retroceso se montan en el eje de entrada y siempre giran cuando se impulsa el eje de entrada. El portador central (gris) es el portador de los engranajes planetarios del conjunto de retroceso y del conjunto de segunda velocidad. El eje de salida (azul) y el engranaje central para la segunda velocidad se montan en l. El engranaje central para la primera velocidad se monta en el eje de salida.

La disposicin de los conjuntos de engranajes planetarios desde el motor al eje de salida (de izquierda a derecha) son: retroceso, avance, segunda velocidad y primera velocidad.

Figura 41. Conjuntos de engranajes planetarios de avance de dos direcciones

Conjuntos de engranajes planetarios de avance de dos direcciones

La figura 41 muestra los conjuntos de engranajes planetarios de avance y de retroceso o la mitad direccional de la transmisin. La potencia se transmite del motor al eje de entrada (rojo). La corona del conjunto de engranajes planetarios de avance est detenida. Esta parte de la transmisin est ahora conectada al engranaje de avance.

Si se impulsa el eje de entrada, debido a que los engranajes centrales (rojo) estn montados en el eje de entrada, estos tambin son impulsados. El engranaje central de retroceso (el de la izquierda) gira los engranajes planetarios. Sin embargo, no se transmite potencia a travs de los planetarios de retroceso debido a que ningn miembro del grupo planetario est sostenido.

El engranaje central del planetario de avance gira con el eje de entrada. Por lo tanto, los engranajes planetarios giran en sentido contrario. Debido a que la corona est detenida, los engranajes planetarios deben girar en el mismo sentido de rotacin del engranaje central. Esto hace que el portaplanetarios gire en el mismo sentido. Este es el flujo de potencia de la direccin de avance.

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Figura 42. Conjuntos de engranajes planetarios direccionales - de retroceso

Conjuntos de engranajes