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SISTEMAS DE TRANSMISIONES CATERPILLAR Ing. Edwin Saire Chani

PARTE 1

PRINCIPIOS BASICOS DE TRANSMISIONES CATERPILLAR

El tren de potencia transfiere potencia desde la volante de un motor a las ruedas o cadenas para propulsar la maquina. Pero el tren de potencia hace mas que eso. Si un motor es acoplado directamente a las ruedas del vehiculo, el vehículo funcionaria constantemente a la velocidad del motor. El tren de potencia provee un medio de desconexión y control de la potencia del motor. Las funciones básicas de un tren de potencia son: • • • •

Conectar y desconectar la potencia del motor a las ruedas o cadenas Modificar el torque y la velocidad Proveer un medio para la marcha en reversa Igualar la distribución de fuerza entre las ruedas (permitiendo al vehículo girar)

Tipos de Tren de Potencia Los trenes de potencia utilizados en la mayoría de equipos y maquinaria de construcción de hoy en día se pueden clasificar en tres tipos básicos:

• Mecánicos • Hidrostáticos • Mando Eléctrico

1. Trenes de Potencia Mecánicos

2. Trenes de Potencia Hidrostáticos

3. Trenes de potencia con mandos eléctricos

Mecanismos de Transmisión de Potencia

• Engranajes

• Cadenas • Fricción • Fluidos

A. Engranajes

Relación de Transmisión

n1 Z 2 = n2 Z1 Formula que representa la relación entre el numero de dientes y las revoluciones a las que giran los engranajes. Donde: n1 = Corresponde a las RPM del engranaje motriz n2 = Corresponde a las RPM del engranaje conducido Z1 = Corresponde al numero de dientes del engranaje motriz Z2 = Corresponde al numero de dientes del engranaje conducido

Beneficios de la transmisión por engranajes

Los beneficios de la transmisión por engranajes son:

• No se deslizan • Pueden manejar grandes cargas • Son mas resistentes que otros tipos de mandos

Engranajes planetarios

Portasatelites detenido

Solar detenido

Corona detenida

Beneficios de los engranajes planetarios • Diseño compacto con muchas variedades en un ensamble reducido. • Mayor cantidad de dientes en contacto para una transferencia de potencia mas silencioso. • La carga de engranajes esta balanceada. • Permite tener variedad de relaciones de transmisión.

Aplicaciones • Transmisiones Powershift • Mandos Finales • Divisores de Par

B. Cadenas

Beneficios • Poco o ningún deslizamiento. • Relativamente barato • Puede mantener una relación fija entre ejes de rotación • Resiste el calor, la suciedad y el mal tiempo • Mayor potencia que las transmisiones de correa Desventajas

• Los ejes deben ser alineados muy cuidadosamente para asegurar una gran vida de servicio y una buena tracción. • Las cadenas deben ser lubricadas regularmente para reducir el desgaste, protegerla contra la corrosión y para evitar que los pines y bocinas se agarroten.

C. Fricción

Beneficios

• La capacidad de generar intencionalmente deslizamiento dentro de la maquina. • Una amplia gama de materiales diversos pueden ser utilizados.

D. Fluidos Acople Hidráulico

Impelente: También se le conoce como Bomba, es el miembro impulsor empujando el aceite. Turbina: Miembro impulsado, es movida por el aceite proveniente de la bomba y transmite la potencia necesaria para mover la maquina

Convertidor de Torque

Impelente : Bomba o elemento impulsor Turbina: Componente Impulsado Estator: Elemento estático que redirige el aceite de regreso al impelente en la dirección de giro, esto incrementa la cantidad de par transmitido desde el impelente a la turbina y hace que el par se multiplique.

Características y ventajas

• Multiplicacion de Par =

Incrementa la salida de par cuando trabaja contra una carga. • Automático = Permite el cambio sobre la marcha. • Amortigua los choques = Vida útil mas prolongada a las piezas del tren de fuerza.

Divisor de par

Es un convertidor de par con engranajes planetarios integrados en su parte frontal. • Esto permite una división variable del par del motor entre el juego de engranajes planetario y el convertidor. • Las salidas del juego de engranajes y del convertidor están conectadas al eje de salida del divisor de par. • El convertidor proporciona multiplicación de par para las cargas pesadas mientras que el juego de engranajes planetario proporciona cerca del 30% de transmisión mecánica en situaciones de carga ligera.

- La corona está empalmada a la turbina. - El solar está conectado a la volante del motor. - El portasatélites está empalmado al eje de salida.

PARTE 2

VALVULAS DE CONTROL DE LA TRANSMISION

Tipos de Transmisiones

Transmisiones Manuales Transmisiones Power Shift Válvulas de Control

A. Transmisiones Manuales

Eje de Entrada

Horquilla de Accionamiento

Marcha en Avance

Marcha en Reversa

DOS ENGRANAJES DE VELOCIDAD SOBRE EL CONTRAEJE

TRANSMISION EN NEUTRAL

DOS MARCHAS EN AVANCE Y DOS EN REVERSA

Embragues

B. Transmisiones Power Shift 1. Transmisión de contraeje, y 2. Transmisión planetaria.

1.- Transmision de Contraejes

2. Transmisión Planetaria

Válvulas de Control

1. Sistemas con P1 y P2

Marcha

Paquetes

1ª Avance

2y5

2ª Avance

2y4

3ª Avance

2y3

Neutral

3

1ª Reversa

1y5

2ª Reversa

1y4

3ª Reversa

1y3

2. Sistema ICM

3. Sistema ECPC (Control Electrónico de la Presión de Embrague)

Válvula de Modulación ECPC

Sistema de Control Electrónico de la Transmisión

Ventajas de las transmisiones con Control Electronico

1. Eliminación de conexiones mecánicas. 2. Ajustes (regulaciones) del sistema realizadas electrónicamente. 3. Cambios de diseño y actualizaciones realizadas mediante software. 4. Reduce la fatiga del operador. 5. Facilidad para realizar los cambios. 6. Localización de fallas de manera simplificada.

Operación de la Transmisión y el Convertidor de Torque en los cambios de Velocidad Velocidad en la Transmisió Transmisión

Mando de Convertidor de Torque

NEUTRAL 1

X

Mando Directo con el Embrague LockUp enganchado

Paquetes de Embrague enganchados en la Transmisió Transmisión 3

NEUTRAL 2

1

REVERSA

X

PRIMERA

X

1y6 X

1y5

SEGUNDA

X

2y5

TERCERA

X

1y4

CUARTA

X

2y4

QUINTA

X

1y3

SEXTA

X

2y3