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Integrantes:Couoh Pool SaulCosta Castillo Osman G.Dzul Baeza Jos GregorioTorres Canul Carlos E.

Unidad 1: Componentes bsicos de la maquinaria pesada y aspectos tcnicosInstituto Tecnolgico de CancnMaquinaria Pesada Y Movimiento de Tierra

Tema 1.1 Potencias y Fuentes de Energa

El torque y la potencia son dos indicadores del funcionamiento del motor, nos dicen qu tanta fuerza puede producir y con qu rapidez puede trabajar.Torque

El torque es la fuerza que producen los cuerpos en rotacin, recordemos que el motor produce fuerza en un eje que se encuentra girando.

Potencia

La potencia indica la rapidez con que puede trabajar el motor. La potencia mxima es el mayor nmero obtenido de multiplicar el torque del motor por la velocidad de giro en que lo genera.

Fuentes de energa [1]

Rudolf Diesel desarroll la idea del motor diesel y obtuvo la patente alemana en 1892. Su logro era crear un motor con alta eficiencia. Los motores a gasolina fueron inventados en 1876 y, especficamente en esa poca, no eran muy eficientes.

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Fuentes de energa [2]Las diferencias principales entre el motor a gasolina y el Diesel son:

Tema 1.2 Tren de Fuerzas(Motores, convertidores,transmisores, diferenciales, mandos finales)

Tren de fuerzas

El tren de fuerzas de una maquinara es aquel conjunto de dispositivos encargado de convertir toda la energa en movimiento. En otras palabreas es la encargada de transmitir la fuerza al suelo.

Entre los dispositivos que conforman el tren de fuerza de la maquinaria generalmente se encuentran los:Motores

Un motor es una mquina capaz de transformar cualquier tipo de energa (elctrica, de combustibles fsiles,...), en energa mecnica capaz de realizar un trabajo.

Existen diversos tipos, siendo los ms comunes: * Motores trmicos: cuando el trabajo se obtiene a partir de energa trmica. * Motores elctricos: cuando el trabajo se obtiene a partir de una corriente elctrica.

Convertidores de par. [1]

El convertidor de par hace las funciones de embrague entre el motor y la transmisin.

Las ventajas de un convertidor de par sobre un embrague convencional son las siguientes:Absorbe las cargas de choque.Evita que el motor se sobrecargue y llegue a calarse, permitiendo el funcionamiento a la vez del sistema hidrulico.Proporciona las multiplicaciones de par automticamente para hacer frente a la carga, sin tener que cambiar de velocidad dentro de unos lmites.Se elimina la necesidad de embrague.La carga de trabajo va tomndose de forma gradual.Se precisan menos cambios de velocidad

Convertidores de par. [2]

Las partes que forman realmente un convertidor de par que funciona como tal, son las siguientes:

ImpulsorTurbinaEstatorCarcasa giratoriaEje de salidaCarrier o soporte

Transmisiones diferenciales. [1]

Se conoce como diferencial al componente encargado, de trasladar la rotacin, que viene del motor, transmisin, hacia las ruedas encargadas de la traccin.

Transmisiones diferenciales. [2]

Los diferenciales son los conjuntos que van colocados en el centro del eje que soporta las ruedas. Tienen dos misiones fundamentales: primero cambiar el flujo de potencia que viene de la transmisin en ngulo recto para accionar las ruedas, y segundo hacer que las ruedas giren a distinta velocidad cuando la mquina efecta un giro.

Transmisiones diferenciales. [2]

El diferencial consta de los elementos siguientes:

Corona.Planetario.Caja de diferencial.crucetaPin cnicoengranaje satlite

Mandos Finales [1]

Los mandos finales son aquellos dispositivos que se encargan de canalizar la potencia del motor para poder dar movimiento a cualquier elemento del la maquinaria

Mandos Finales [1]

Los mandos finales aplican una fuerza impulsora a las ruedas o las cadenas.Los mandos finales de un cargador de ruedas y los mandos finales de un tractor decadenas son diferentes pero desempean la misma funcin. Reducen la velocidad derotacin y aumentan el par.

En las mquinas CAT se utilizan cuatro tipos de mando final:

Engranaje principal de reduccin nicaEngranaje principal de doble reduccinPlanetarios de reduccin nicaPlanetario de doble reduccin

Tema 1.3 Sistemas Auxiliares(Elctricos, hidrulicos, neumticos, frenos)

Sistema elctrico

Sistema elctrico a un conjunto de dispositivos cuya funcin es proveer la energa necesaria para el arranque y correcto funcionamiento de los accesorios elctricos tales como luces,electrodomsticosydiversos instrumentos.Las funciones bsicas del sistema elctrico comienzan nada ms arrancar la mquina.Consistenensuministrarlaenerganecesariaparaarrancarelmotor,utilizarluces, accesorios elctricos, instrumentos, indicadores etc.

Sistema de carga y arranque.

El sistema se compone de batera, motor de arranque y alternadorcon su reguladorincorporado. En motores antiguos tambin se contemplan bujas de precalentamiento o calentadores para motores dotados de sistema de pre combustin.

La batera es la encargada de mantener una reserva de corriente para hacer funcionar el arranque y los accesorios mientras la mquina esta parada. Normalmente suelen ser de plomo y cido. El almacenamiento de la energa se hace deforma qumica y la potencia la daen forma de electricidad.

Problemas en las bateras:

Rotura de carcasas y puentes entre bornes, generalmente por golpes y vibraciones.Corto circuito entre las placas, generalmente producidos por decantacin en el fondo del material desprendido de las placas que se va acumulando hasta llegar a la altura de las mismas cortocircuitndolas. Oxidacin de las placas, producida por el paso del tiempo o bien por una carga excesiva pordefecto en el alternador o por haber quedado descubiertas sin.

Para comprobar la carga de una batera se utiliza un comprobador de descarga (multmetro) que mide la tensin entre los bornes aplicando una carga parecida a la del motor de arranque.

El motor dearranque Va montado en la carcasa del volante del motor de manera que, mediante una corona dentada, al accionar la llave de encendido hace girar el cigeal del motor para que comience el ciclo de combustin. Lleva incorporado un rel que tiene la funcin doble de desplazar el pin del arranque para que engrane con la corona y a la vez cierra el circuito de potencia que hace girar el arranque. El motor de arranque tiene la funcin de hacer girar el cigeal del motor trmico con el fin de que comience el ciclo de explosin o combustin, yhasta que esteltimoes capaz de continuar por si solo. Losmotoresdearranqueconstandedos elementos principales:El motor elctrico simple que suele ser un motor "serie" de corriente continua. Motor"serie"quieredecirquelacorrientepasa inicialmente por sus bobinas inductoras y a continuacinporelinducidosinninguna derivacin.

Sistemahidrulico

Unsistemahidrulicoconstituyeunmtodo relativamentesimplede aplicar grandes fuerzas quesepueden regular y dirigir de la forma ms conveniente. Otras de las caractersticas de los sistemas hidrulicos son su confiabilidad y su simplicidad. Todo sistema hidrulicoconstadeunoscuantoscomponentes relativamente simples y su funcionamiento es fcil de entender.Hay dos conceptos que tenemos que tener claros el de fuerza y el de presin. Fuerza es toda accin capaz de cambiar de posicin un objeto, por ejemplo el peso de un cuerpo es la fuerza que ejerce, sobre el suelo, ese objeto. La presin es el resultado de dividir esa fuerzapor la superficie que dicho objeto tiene en contacto con el suelo. La presin se mide generalmente en Kilogramos/Cm2Los sistemas hidrulicos se componen bsicamente de:

Bombas.Tuberas.Vlvulas.Depsitos.Cilindros o botellas.Motores.FiltrosLas tuberas de conduccin de los circuitos hidrulicos pueden ser metlicas con tubos rgidos conformados a la medida o bien latiguillos de goma con una o varias capas de alambres de acero trenzado en su interior, dependiendo de la presin para la cual estn diseados. Las vlvulas son fundamentales en los circuitos hidrulicos, y son las que controlan los flujos de aceite para dirigirlos hacia el lugar conveniente en cada momento.Los depsitos hidrulicospueden ser de dos tipos: Presurizados que mantienen durante el funcionamiento de la mquina una presin en su interior que favorece la descarga de aceite hacia las bombas. Depsitos con respiradero que no mantienen presin en su interior.Una bomba hidrulica esundispositivotal,que recibiendoenergamecnicadeunafuenteexterior,la transforma en una energa de presin transmisible de un lugara otro de un sistema hidrulico a travs de un lquido cuyas molculas estn sometidas precisamente a esa presin.Los cilindros o botellas pueden tener diversas formas o tener los soportes colocados de distinta manera, pero generalmente se pueden clasificar por el sistema de cierre de la tapa que varia en funcin de la presin que tengan que soportar.Motoreshidrulicos songeneralmentedepistonesycaudalfijo,seutilizan generalmente para la traslacin delas mquinas.Filtros hidrulicos van generalmente en derivacin con el circuito principal y suelepasar por ellos una parte de la presin de retorno, circunstancia por la cual, su eficacia en el circuito es limitada. No suelen colocarse en las lneas de presin porque necesitaran sermuy reforzados para aguantar tan altas presiones y serian antieconmicos. Sistema de frenos

Los frenos de semiejes

Se encuentran en algunos grandes cargadores de ruedas y compactadoras de suelos. Los frenos se hallan ubicados entre la caja del eje y la punta del eje, y son completamente hidrulicos. Sus principales componentes son:

PistonesDiscosPlatosResortesEl anclaje del frenoLa maza del freno.

Pistones

El pistn empuja los platos y los discos de los frenos conjuntamente para reducir la velocidad o detener la mquina. Para mover el pistn se utiliza aceite hidrulico. Los resortes de retraccin hacen que el pistn se retraiga y libere los frenos cuando disminuye la presin del aceite.

En el sistema de frenos se utilizan mltiples discos, los cuales estn empalmados en estras a la maza en el semieje largo. Los discos giran con la maza en el semieje y son empujados porel pistn contra los platos. La friccin de los discos (que rota el eje) contra los platos (que se mantienen fijos por el anclaje del freno) es lo que reduce la velocidad o detiene el vehculo.

Platos

En el sistema de frenos se utilizan mltiples platos, los cuales estn empalmados en estras al anclaje del freno que los mantiene inmviles.La friccin de los discos (que giran con el eje) contra los platos (que se mantienen fijos por el anclaje del freno) es lo que reduce la velocidado detiene el vehculo. Los discos son empujados contra los platos por el pistn.

Resortes

Los resortes, que siempre se hallan bajo compresin, hacen que el pistn se retraiga cuando baja la presin hidrulica.

Anclaje del freno

El anclaje del freno esta fijado entre la punta del eje y la caja del eje. No gira. En la parte interior del anclaje hay estras que encajan con los platos.

Maza del freno

La maza del freno posee estras externas que encajan con los discos de friccin de los frenos, as como estras internas, que encajan con el semieje.

Freno de velocidad de las ruedasSe utiliza en los camiones de obras y en algunos grandes cargadores de ruedas. Estn empalmados en estras a la rueda y giran a las mismas rpm que lo neumticos. Los cargadores de ruedas usan frenos en cada rueda, mientras que algunos modelos de camiones de obras tiene esos frenos solamente en los ejes traseros. Se enfran mediante la transferencia de calor al crter de aceite. Los frenos que funcionan en un crter sin flujo de aceite se llaman frenos sumergidos. A los sistemas de frenos que tienen enfriadores y forzan el aceite a travs de los frenos se les llama frenos de enfriamiento forzado.

Los frenos de servicio de velocidad de las ruedas se aplican por accin hidrulica y se liberan mediante resortes.Los principales componentes son

PistonesDiscosPlatosResortesEl pistn empuja los platos y los discos de los frenos conjuntamente para reducir la velocidad o detener la maquina. Para mover el pistn se utiliza aceite hidrulico. Los resortes de retraccin hacen que el pistn se retraiga y libere los frenos cuando disminuye la presin del aceite.Pistones

En el sistema de frenos se utilizan mltiples discos, los cuales estn empalmados en estras a la maza de la rueda y giran a la misma velocidad que la rueda. Los discos son empujados por el pistn contra os platos. La friccin de los discos (que giran con la maza de la rueda) contra los platos (que se mantienen fijos en la caja de la rueda) es lo que reduce la velocidad o detiene el vehculo.Discos

En el sistema de frenos se utilizan mltiples platos, los cuales estn empalmados en estras a la caja de la rueda que los mantiene inmviles. La friccin de los discos (que giran con la maza de la rueda) contra los platos (que se mantienen fijos en la caja de la rueda) es lo que reduce la velocidad o detiene el vehculo. Los discos son empujados contra los platos por el pistn.Platos

Los resortes, que siempre se hallan bajo compresin, hacen que el pistn se retraiga cuando baja la presin hidrulica.Resortes

Tema 1.4 Medios deLocomocin(cadenas o transito y neumticos)

Cadenas o Transito:

Su combustible mayormente es el disel, son equipos de Mayor potencia.Chasis rgido.Velocidades mximas de entre 7 y 15 km/h.Potencias de entre 140 y 770 HP.Transmisiones mecnicas.Pesos en servicio de entre 13,5 y 68 t.Capacidad de remontar pendientes de hasta 45.

Neumticos:Producen menos compactacin en el suelo.Chasis articulado con ngulos de 40 a 45.Traccin en las cuatro ruedas.Velocidades mximas de desplazamiento de entre 16 y 60 km/h.Potencias de entre 170 y 820 HP.Transmisiones mecnicas o elctricas.Pesos en servicio de entre 18,5 y 96 t.

Tema 1.5 Control yMantenimiento deMaquinaria

Generalidades

Objetivos

Tipos de mantenimiento