REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN SUPERIOR.

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA.“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”

VICE RECTORADO PUERTO ORDAZCATEDRA: DINAMICA DE MAQUINAS.

Alineación y balanceo.

Profesor. Bachilleres:Castillo Juan -Coronado Oscar C.I.:20.506.842

-Gómez Jesús C.I.: 20.124.147

Agostos del 2013.

INTRODUCCION

El presente trabajo tiene como fin profundizar los conocimientos de la alineación y el balanceo, que se pueden definir como las técnicas para corregir los desgastes y vibraciones en los cauchos.Que son ocasionados por variación del ángulo en las ruedas y un descentramiento en las diferencias de pesos en los elementos que los componen respectivamente.

Esta investigación se realizó para profundizar la indagación desde la perspectiva mecánica, fue un interés académico. Así mismo nos interesamos por aportar conocimientos recientes sobre las innovaciones para la alineación y el balanceo hoy en día.

Para esto se realizó una visita de investigación en un centro de alineación y balanceo que lleva por nombre MULTISERVICIOS SIERRA PARIMA C.A. ubicado en la avenida paseo Caroní.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

Estudiar los procesos de alineación y balanceo de los vehículos y las causas que lo ocasionan tanto como sus consecuencias.

El desbalanceo se presenta en los vehículos producido por el descentramiento de las masas en los rines y llantas en consecuencia produce fuertes vibraciones o zigzagueo, fatiga del conductor, desgastes prematuro de las llantas así también como el desgaste innecesario en la suspensión del vehículo disminuyendoasí su vida útil.

La Desalineación viene dada por el desajuste de los ángulos entre los componentes de la suspensión, dirección y ruedas de los vehículos, ocasionando que el vehículo no se desplace adecuadamente sobre el pavimento produciendo un desgaste excesivo en los neumáticos.

JUSTIFICACION

El siguiente contexto que se presenta tiene la finalidad de estudiar y comprender los fundamentos básicos de la alineación y balanceo de un vehículo automotriz, y así incrementar los conocimientos estudiados en clases, con la finalidad de compararlos con lo investigado en el taller de alineación y balanceo desarrollando así una relación de la teoría y la práctica impartida por el mecánico del taller.

APORTES

Este trabajo tiene la finalidad de aportar los conocimientos básicos para poder realizar la alineación y balanceo de las llantas de un vehículo. Así como las causas y consecuencias que se producen al presentar una desalineación y desbalanceo y el momento en el cual se deben realizar cualquiera de estos tipos de procesos.

OBJETIVO GENERAL

Estudiar los procesos de alineación y balanceo de un vehículo.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Obtener conocimientos básicos de la alineación de forma práctica. Obtener conocimientos básicos del balanceo por forma práctica.

MARCO CONCEPTUAL

Centro de gravedad.

El término centro de gravedad se puede considerar como el centro de masa. Su alineamiento diferiría solo en cuerpos largos en los que la fuerza gravitacional de la tierra no es la misma para todos los componentes del cuerpo. El hecho que estos puntos sean los mismos para la mayoría de los cuerpos, es la razón porque los balanceadores estáticos (no – rotacionales), los cuales pueden solo medir el centro de gravedad, pueden ser usados para localizar el centro de masa.

Centro de masa

El centro de masa es el punto del cuerpo donde se concentra el valor de todas sus masas. Si un vector de fuerza pasa a través de este punto el cuerpo se moverá en línea recta, sin rotación. La segunda ley de Newton del movimiento describe este movimiento como donde la suma de fuerzas, actuando sobre un cuerpo es igual al producto de la masa por la aceleración.

Ejes geométricos

El eje geométrico se conoce también como eje de rotación. Este eje de rotación es determinado ya sea por la superficie sustentadora rotatoria, la cual existe en la pieza de trabajo, o por la superficie de montado. Una adecuada superficie de montado establece el centro de rotación en el plano del centro de masa (el punto en el cual el centro de masa está localizado).

Eje de inercia principal

Cuando una parte no tiene forma de disco y tiene longitud a través del eje de rotación, ésta gira en el espacio libre sobre una línea. Esta línea es llamada “eje principal de inercia”, el centro de masa es un punto sobre esta línea. Cuando el eje de inercia principal coincide con el eje de rotación, la parte girará sin fuerzas de desbalance.

En resumen, un estado de balance es una condición física que existe cuando hay una distribución de masa total uniforme. El balanceo estático existe cuando el centro de masa está sobre el eje de rotación. Mientras que, el balanceo dinámico y de acoplamiento existen cuando el eje principal de inercia coincide con el eje de rotación

Alineación.

Básicamente una alineación consiste en ajustar los ángulos de las ruedas y la dirección, con el propósito de balancear todas las fuerzas de fricción, gravedad, fuerza centrífuga e impulso. Todos los componentes de la suspensión y del sistema de dirección deben ser ajustados de acuerdo a especificaciones prescritas. Una correcta alineación logrará que el vehículo se desplace suavemente, mantenga el agarre apropiado, buena estabilidad en línea recta o en curva y las llantas tengan la máxima duración. Las ruedas son alineadas con respecto a una línea de referencia. La pregunta es entonces cual línea. Está la línea central, la línea central simétrica y la

línea de tracción del eje trasero. La línea del centro del vehículo no es relevante en relación con el cuerpo del vehículo y las ruedas no saben dónde está el cuerpo del vehículo en relación con ellas mismas. Es por eso que en alineación se utiliza la línea central simétrica y la línea de tracción como líneas de referencia, cuando la línea central del vehículo esta en relación con la del chasis del vehículo.

Ángulos fundamentales de alineación.

Los ángulos fundamentales de alineación están incluidos en el diseño del vehículo, con el objeto de distribuir convenientemente el peso sobre las ruedas, facilitar la dirección y obtener la condición optima de desplazamiento.

Camber

Este ángulo es la inclinación de las ruedas, medida en grados, cuando se ve desde el frente del vehículo, hacia adentro o hacia afuera del vehículo. Cuando la rueda esta inclinada hacia adentro en su parte superior, el camber es negativo y positivo cuando la rueda esta inclinada hacia afuera en su parte superior.El valor correcto depende del diseño del sistema de suspensión, y está dado por el fabricante para cada modelo en particular. Generalmente el camber ayuda a la estabilidad de la dirección recta y alarga la vida del neumático. El valor del camber en la rueda izquierda/derecha deberá ser el mismo para evitar tirajes de costados.

Función: La función del camber es distribuir el peso del vehículo sobre la superficie de las llantas para evitar desgaste desigual en las mismas.Determinada magnitud de camber positivo es generalmente incluida en vehículos en reposo con el objeto de contrarrestar tendencias a crear camber negativo mientras el vehículo está en movimiento debido a la curvatura en carretera, peso de ocupantes y otros factores de la geometría de la suspensión. Un incorrecto valor de camber causará exceso de desgaste en los costados de los neumáticos. Si el camber es diferente de lado a lado, puede causar que un

problema de jaloneo. El vehículo jaloneará donde tenga más camber positivo, debido a que se genera un cono entre la parte superior e inferior de la llanta. En muchos vehículos con tracción delantera no es ajustable. Si el camber está fuera de especificaciones puede ser que algún componente esté gastado o dañado y debe ser reparado o gastado.

Caster

Cuando usted gira el volante, las ruedas frontales responden girando sobre un pivote unido al sistema de suspensión, éste es el ángulo de dirección o eje de giro. El caster es el ángulo de este eje de dirección, medido en grados, cuando se mira el vehículo lateralmente. Si la parte superior del pivote apunta a la parte trasera del carro, entonces el caster es positivo, en caso contrario es negativo. El caster es calculado por la relación de cambio de camber en un giro preestablecido por las ruedas delanteras.

  Función: Proporcionar estabilidad direccional y facilitar la dirección. El caster es positivo, al

proyectar hacia adelante el eje geométrico de giro y establecer el punto de carga adelante del punto de contacto de la rueda sobre el pavimento, imparte a las ruedas la tendencia a mantenerse orientadas con la fuerza direccional del vehículo, aproximadamente hacía adelante.Si el caster está fuera de especificaciones puede causar problemas de estabilidad en línea recta. Si el caster es desigual de lado a lado, el vehículo tirará al lado donde tenga menos caster positivo.

Convergencia

Es la diferencia en la distancia de la parte trasera y delantera de las ruedas frontales, se mide en unidades de distancia, pero puede ser medida también en grados. Convergencia positiva significa que la parte delantera de las llantas está más cerca que la parte trasera, convergencia negativa es lo opuesto.

Función: Determinada magnitud de convergencia es incluida en un vehículo en reposo para contrarrestar las fuerzas que alteran la convergencia en movimiento, ya que el objetivo es que sea cero durante el recorrido. Una incorrecta convergencia causará un rápido desgaste de ambas llantas.

El Balanceo.

Es la técnica de corregir o eliminar fuerzas o momentos generadores de perturbaciones vibratorias. Por consiguiente el desbalanceo seria lo contrario a este concepto o sea cuando se encuentra vibraciones y fuerzas en el automóvil.

Tipos de desbalanceo:

Desbalanceo estático

Es una condición que existe cuando el centro de masa no está sobre el eje de rotación, puede ser también explicada como la condición cuando el eje principal de inercia es paralelo al eje de rotación. Para corregir el desbalance estático se requiere solo una masa de corrección. La cantidad de desbalance es el producto del peso por el radio. Este tipo de desbalance es un vector, y por eso, debe ser corregido con un peso conocido en un ángulo particular. Fuerza de desbalance es otro nombre para el desbalance estático.

La figura representa un ejemplo de desbalance estático.

Puede ser detectado ubicando el rotor sobre dos apoyos prismáticos. La parte más pesada tenderá a ubicarse siempre por debajo del eje de rotación o lo que es lo mismo, el eje longitudinal de inercia quedará por debajo del eje de rotación.

Este tipo de desbalance puede identificarse también comparando las mediciones de amplitud y fase en los extremos del rotor. Rotores simétricos soportados por cojinetes idénticos exhibirán idénticos valores de amplitud y fase de las vibraciones filtradas a la frecuencia de rotación, si el desbalance es de tipo ESTÁTICO.

Desbalanceo en dos plano o desbalanceo dinámico

Es también definido como el desbalance dinámico. Es una suma vectorial de desbalance estático y desbalance de acoplamiento. Para corregir es necesario tener dos planos de balanceo y se requiere dos pesos de corrección, uno en cada plano en dos ángulos no relacionados. La especificación de desbalance solamente es completa si se conoce el lugar del eje axial del plano de corrección. El desbalance dinámico o desbalance en dos planos especifica todo el desbalance que presenta una pieza de trabajo.

Este tipo de desbalance puede solo ser medido en un balanceador giratorio el cual detecta la fuerza centrífuga debida al componente de acoplo de desbalance.

El siguiente dibujo representa un ejemplo de desbalance dinámico

PROCEDIMIENTOS POR OBJETIVOS

Para el desarrollo de estos objetivos se realizo una visita técnica a un taller de alineación y balanceo, y se realizo una consulta con el mecánico especialista en este ámbito, el cual nos impartió sus conocimientos básicos sobre los temas tratados.

A continuación los pasos básicos para realizar los procesos de cada tema tratado:

Obtener conocimientos básicos de la alineación en la vía practica.

Especificaciones de la maquina:

Alineadora de 8 sensores.Marca: BEARModelo: Launch X-631Sistema de Bluetooth Lectura de datos digital

Para realizar el alineamiento de un vehículo procede de la siguiente manera:

1. Se coloca el vehículo sobre el elevador.

2. Se realizan el centrado del volante.

3. Se introducen los datos del vehiculo tales como marca, modelo y año.

4. Se coloca la muela sujetando los rines con su debido sensor.

5. Se conectan los platos goniometricos.

6. Se eleva el vehículo en la parte trasera para realizar la compensación del alabeo.

7. Se baja la parte trasera y se eleva la delantera para realizar la compensación del alabeo.

8. Se coloca el ajuste en el freno para que no haya ningún error en la obtención de datos al vehículo moverse por agentes externos.

9. Se procede a nivelar los sensores siguiendo las indicaciones del equipo.

10. Pasado esto la maquina informa las especificaciones los valores q se encuentran dentro de la tolerancia o no.

11. Se coloca el opresor del volante para que este quede recto y los datos sean mas precisos.

12. Se regulan las convergencias siguiendo las especificaciones del fabricante.13. El técnico realiza las operaciones necesarias para situar los valores dentro de las

tolerancias especificadas por el fabricante.

14. La maquina muestra los valores de la medición tanto del eje trasero como delantero antes del ajuste y después del ajuste.

15. El proceso ha finalizado y se realiza una prueba de manejo para verificar que el auto no presente la falla con la que llego el taller.

Obtener conocimientos básicos del balanceo por la vía practica.

El balanceo realizado para este objetivo fue un balanceo estático. Ya que en el taller solo disponían de este tipo de balanceo.

Especificaciones de la maquina:

Máquina automática electrónica con equilibrador de datos semi-automática.Marca: COSENGModelo: C322Velocidad de balance: 220 RPMPotencia máxima: 220W a 220V / 400W a 110V

Para realizar el balanceo en esta máquina se procede de la siguiente forma:

1. Se desmonta la rueda del vehículo.

2. Se instala la rueda en la balanceadora, acoplando con el seguro con el objetivo de que la rueda quede bien fina a la balanceadora.

3. Se toman las especificaciones del rin y el caucho.

4. Estos datos se introducen en la maquina.

5. Se realiza el giro de la rueda por la maquina simulando una velocidad, estos comprueba si la rueda esta desbalanceada y de cuanto es el desbalance.

6. La maquina arroja el valor de la pesa que se debe colocar en el rin.

7. Girando la rueda manualmente y observando la pantalla hasta llegar al punto en el que la barra de luces esté prendida completamente ese será el punto indicado para poner la pesa.

8. Se coloca la pesa de la medida obtenida en el punto indicado.

9. Con los datos del rin se vuelve a realizar los pasos del 3 al 4, para así realizar un chequeo que el balanceo fue realizado correctamente y/o que no haya más desbalance en el rin.

ANEXOS

RECOMENDACIONES

La alineación y balanceo de un vehículo es parte importante para que este al 100% y se alargue su vida útil tanto del vehículo como los neumáticos.

Para este damos unos tips para saber cuándo realizar alineación y balanceo:

1. Es recomendable hacer tanto el balanceo como la alineación cada 5.000 kilómetros rodados.

2. Cuando sea necesario cambiar un neumático, aprovecha para revisar la alineación y el balanceo. Para asi salir de dudas de otras imperfecciones que tenga el vehículo.

3. Una leve o fuerte vibración de las ruedas puede indicar, entre otras cosas, que es hora de alinear nuevamente el automóvil.

4. Si el automóvil "se va" hacia algún lado con el volante suelto o cuando se pisa el freno, eso indica que el automóvil se encuentra desalineado asista al centro de alineamiento más cercano.

5. Es común que se haga el cambio de posición de los neumáticos para así alargar su vida útil. Cada vez que se haga eso, se aconseja a hacer un balance de estos..

6. Toda y cualquier reparación en los neumáticos puede provocar un cambio en su estructura y, consecuentemente, afectar el balanceo.

7. Balancear sólo las ruedas delanteras muchas veces no termina con el problema. Lo ideal es hacerlo tanto en las ruedas de adelante como en las de atrás.

BIBLIOGRAFIA

http://blog.utp.edu.co/adriamec/files/2012/02/Balanceo_2011.pdf http://www.slideshare.net/mgacosta/trabajo-2-slideshare http://www.youtube.com/watch?v=hko_F92sDrU http://automovilonline.autoplaza.com.mx/nota-481--tips-de-alineacion-y-balanceo http://german7644dotcom.wordpress.com/alineacion-del-vehiculo/ DINAMICA DE MAQUINAS DE JUAN LEON. MULTISERVICIOS SIERRA PARIMA C.A.