A la hora de instalar un embrague se debe tener en cuenta datos como el esfuerzo que va a transmitir el motor y el diámetro que tiene el volante de inercia.
Con detalle podemos verlo en el siguiente enlace:
CÁLCULOS RELACIONADOS CON UN EMBRAGUE
domingo, 16 de noviembre de 2014
CÁLCULOS RELACIONADOS CON EL EMBRAGUE
A la hora de instalar un embrague se debe tener en cuenta datos como el esfuerzo que va a transmitir el motor y el diámetro que tiene el volante de inercia.
Con detalle podemos verlo en el siguiente enlace:
CÁLCULOS RELACIONADOS CON UN EMBRAGUE
domingo, 9 de noviembre de 2014
EL EMBRAGUE
El embrague de un vehículo es el sistema o conjunto mecánico que nos permite desacoplar la fuerza y giro del motor de la transmisión que hacer girar las ruedas. De esta manera podemos realizar el cambio de marchas.
Aportación de Álvaro al Blog
Centrador de embrague:
Conjunto con volante motor seccionado:
TIPOS DE EMBRAGUES:
Embrague de fricción con muelles
Embrague centrífugo:
Embrague centrífugo de vespino:
Embrague hidráulico:
Convertidor de par:
Embrague multidiscos:
El proceso de creación de un embrague adecuado, tanto por tamaño, particularidades en su accionamiento, materiales de las partes estructurales y material de fricción sigue una serie de pasos para asegurar el correcto funcionamiento de un sistema que, como se ha comentado anteriormente, trabaja bajo condiciones severas y grandes cargas térmicas y estructurales.
Se detallan a continuación los pasos que se siguen en este proceso de desarrollo del embrague.
Paso 1. Diseño del producto.
La carcasa, los discos y el volante motor se modelan mediante programas de diseño CAD. Partes, uniones y funcionamiento conjunto son estudiados. Los componentes diseñados son ensayados mediante programas de elementos finitos para perfeccionar el diseño.
Paso 2. Creación de prototipos y ensayos.
Los componentes diseñados se fabrican mediante prototipado rápido, y sobre las piezas fabricadas se realiza una serie de rigurosos ensayos en bancos de pruebas simulando las condiciones reales de operación. Los resultados obtenidos de estos ensayos permiten continuar con el proceso de mejora del diseño realizado.
Paso 3. Comprobación de los prototipos.
Nuevos prototipos fabricados tras las mejoras implementadas en el proceso de ensayos son probados en vehículos para comprobar el funcionamiento óptimo de cada pieza en condiciones reales. Se comprueba el desgaste del material de fricción, vibraciones, ruido, progresividad en la entrega del par.
Paso 4. Diseño y producción de las herramientas de fabricación.
Las herramientas con las que se fabricarán en serie los componentes del embrague son diseñados a la par que el propio embrague. La calidad de estas herramientas es imperativa para un resultado adecuado de las piezas fabricadas.
Paso 5. Estampado.
Prensas con cargas que pueden superar las 2000 toneladas cortan y moldean las piezas metálicas. Las piezas estampadas incluyen, por lo general, la carcasa, el volante motor, el disco de presión, el disco de embrague y las bridas.
Paso 6. Mecanizado.
Máquinas herramienta por control numérico (CNC) mecanizan componentes como el disco de embrague o el de presión para un encaje óptimo en el ensamblaje final. Las tolerancias de trabajo en este punto son mínimas con fines a obtener uniones exactas y sin holguras.
Paso 7. Tratamiento térmico.
Partes como los muelles de diafragma son introducidos en grandes hornos en atmósfera rica en carbono para incrementar la dureza superficial y templar el material para mayor durabilidad de las piezas. Las superficies críticas en piezas que sufren fuertes tensiones, como bridas y soportes de la carcasa, se someten a un proceso de endurecimiento por inducción, en el que el calentamiento por corrientes inducidas y posterior enfriamiento de la superficie de la pieza provocan un proceso de templado metalúrgico que dota a las primeras micras de material de una dureza extraordinaria.
Paso 8. Ensamblaje.
En este punto el embrague cobra forma a partir de todas las piezas fabricadas por separado. Todos los componentes, que han pasado controles de calidad individuales, son ensamblados. El embrague final se inspecciona visualmente y se le realiza un equilibrado dinámico antes de las comprobaciones finales.
Es en este punto donde los forros de material de fricción son pegados a las caras del disco de embrague mediante pegamentos químicos extremadamente resistentes.
Los forros ya han sido fabricados mediante un proceso específico en función del material del que se trate:
Compactado y aglutinado mediante resinas poliméricas en el caso de materiales orgánicos o kevlar.
Sinterizado con aglutinantes en el caso de materiales carbocerámicos.
Sinterizado en el caso de materiales carbometálicos o metálicos.
Paso 9. Comprobaciones finales.
Los embragues que abandonan la línea de producción son comprobados individualmente, debiendo demostrar funcionamiento adecuado ante pruebas de presión, embragado y desembragado, coeficiente de fricción y temperaturas generadas, y asegurar que no se producen desgastes excesivos. Los discos se ensayan además ante cargas flectoras, capacidad de transmisión de par, presión homogénea por parte del muelle de diafragma, en su caso, y paralelismo de las superficies de fricción.
4.4. Elección del material adecuado.
La selección del material de fricción adecuado para una aplicación concreta es condición crítica de un buen funcionamiento del sistema. Algunas de las características a controlar son:
- Tacto del embrague.
- Rango de temperaturas de trabajo.
- Características de desgaste/durabilidad.
- Fuerza de actuación.
- Período inicial de funcionamiento anormal.
Muy a menudo, el impulso inicial es el de adquirir “demasiado embrague”. En ocasiones es un error muy importante, dado que debe haber un compromiso entre algunas de las características vistas arriba.
El primer paso en la identificación de qué material de embrague adquirir depende de las características del vehículo. Las principales son:
- La potencia del automóvil.
- El modo de uso: conducción urbana o competición y, en caso de la última, de qué tipo.
Se describe a continuación el uso más adecuado de cada uno de los materiales vistos en el punto 4.2. Materiales actuales. Reseñar que los valores de potencia indicados son aproximativos.
Orgánicos.
Su relativa tolerancia a sobrecalentamientos, su entrega progresiva de par y un tiempo inicial de funcionamiento anormal casi nulo los hacen idóneos para vehículos urbanos de potencias elevadas, hasta 400 caballos, y competición en circuito con vehículos de similar potencia máxima en los que se busca alta durabilidad.
Figura 31. Embrague de material orgánico. Fibras de latón.
Kevlar.
Coches de conducción urbana de hasta 500 caballos y vehículos de circuito con elevadas potencias y usos muy intensos. Resistencia elevada a un uso intensivo, si bien es un material que carece de tolerancia a abusos (no recupera sus características tras sobrecalentarse). Las cualidades del kevlar lo hacen poco apto para conducción urbana en general, especialmente en aquellos casos de frecuentes paradas por tráfico intenso, donde puede aparecer esmaltado en la superficie de fricción del material y pérdida de las características friccionales.
Material muy adecuado para embragues multidisco.
Figura 32. Embrague de kevlar.
Kevlar segmentado.
La elevada capacidad de evacuación de calor hace este tipo de material ideal para vehículos deportivos de hasta 650 caballos y vehículos de competición en circuito de elevadas potencias y prolongada duración de la carrera.
Ideal cuando se busca un funcionamiento suave y progresivo en vehículos de gran potencia o aquellos equipados con cambios secuenciales.
No son aptos para embragues multidisco, pues el choque de los segmentos produce vibraciones intolerables.
Figura 33. Embrague de kevlar segmentado.
Híbridos carbono/cerámico/orgánico.
Pueden utilizarse en las mismas circunstancias que los materiales orgánicos estándar. El sistema híbrido no ofrece mejoras con respecto a éstos y parece ser más una maniobra de marketing que una mejora real de prestaciones.
Se debe emplear un especial cuidado en comprobar que el diseño es adecuado, pues las cargas asimétricas pueden ocasionar flexiones destructivas en el disco de embrague.
Carbocerámicos.
Material idóneo para embragues en vehículos de competición de aceleración o drag-racing y vehículos de circuito de hasta 500 caballos con altas demandas de potencia y altos pares.
Soporta un uso muy intenso, adecuado para aplicaciones donde las presiones son extremas.
Figura 34. Embrague carbocerámico.
Metal sinterizado.
Principalmente en el caso de embragues de hierro sinterizado, su uso está estrictamente limitado a la competición de resistencia de vehículos de muy elevada potencia. Con un plato de presión adecuadamente dimensionado, el sistema es capaz de soportar fuerzas de presión extraordinarias. El funcionamiento es como el de un interruptor: activado/desactivado.
No funcionan bien en ambientes a baja temperatura.
Se requiere un volante motor con una muy elevada resistencia superficial. Los volantes estándar se destruyen rápidamente por la fricción con estos discos de embrague.
Figura 35. Embrague segmentado de hierro sinterizado.
Sinterizar es producir piezas de gran resistencia y dureza calentando, sin llegar a la temperatura de fusión, conglomerados de polvo, generalmente metálicos, a los que se ha modelado por presión.
Volviendo a la cuestión inicial, cómo elegir, la respuesta depende de la conclusión a las dos cuestiones formuladas arriba: potencia y uso del vehículo.
En función de la respuesta, la decisión a tomar puede verse facilitada por la siguiente imagen.
Para hacer hincapié en los puntos esenciales, es importante no adquirir un embrague con capacidades muy por encima de las requeridas.
Un simple disco orgánico convencional puede soportar gran variedad de usos, incluyendo conducción urbana, conducción deportiva severa e incluso competición en circuito, de hecho, el reglamento de muchas competiciones en circuito obliga a montar en los vehículos embragues orgánicos estándar.
Los discos de kevlar son una buena elección para deportivos radicales y competiciones en circuito de vehículos con elevada potencia y par. Especialmente idóneos para vehículos sobrealimentados.
El material carbocerámico debería utilizarse únicamente en vehículos de muy altas prestaciones sometidos a continuas aceleraciones o en vehículos dedicados únicamente a competiciones de aceleración.
Los discos de embrague con forro de metal sinterizado tienen su uso estrictamente en pruebas de muy larga duración y potencias extremas.
(Fuente 8000 vueltas.com)
Para poder instalar un embrague a un vehículo, primero se deben hacer una serie de cálculos a tener en cuenta. Para ello debemos contar con:
- Par motor soportado.
- La fuerza de empuje.
- La fuerza transmitida.
- La presión máxima admisible en el disco.
- El par máximo transmitido.
En el siguiente enlace, en la pag 34 viene explicado el cálculo de cada una de estas fuerzas:
COMPROBACIONES y DIAGNÓSTICO DE UN EMBRAGUE:
-Manifestación de fallos: Son aquellos que surgen en el vehiculo como consecuencia de un fallo en el embrague.
- Observación: Mediante esta podemos ver si un embrague está en mal estado o si aparentemente podría seguir ejerciendo sufunción. Se puede observar el desgaste, roces, muelles sueltos, etc., que pueden dar lugar a un cambio de embrague.
- Medida: Esta se realiza con aparatos y útiles de medida (calibre, micrómetro, reloj comparador,..) con la intención
-Sistemas para comprobar el conjuto embrague-volante inercia al completo: Estos sistemas se usan , por ejemplo, tras la fabricación o simplemente para su comprobación, simulando el funcionamiento del embrague montado en su motor correspondiente.
HERRAMIENTAS COMPROBACIÓN VOLANTE BIMASA:
Daños enel dentado de la corona de un volante de inercia:
domingo, 2 de noviembre de 2014
ELEMENTOS Y MECANISMOS QUE CONFORMAN LAS MÁQUINAS
Llamamos mecanismo al conjunto de las partes de una máquina en su disposición adecuada. y máquina al conjunto de aparatos combinados para recibir cierta forma de energía y transformarla en otra más adecuada, o para producir un efecto determinado.
Ese conjunto de partes o elementos los podemos clasificar principalmente en: estructurales, de unión, de impermeabilidad, de guiado y apoyo, y de transmisión.
Cualquier soporte cumple una función estructural.
Las uniones pueden ser fijas o permanentes (soldadura y algunas uniones pegadas), o pueden ser desmontables (rígidas o articuladas).
UNIONES PERMANENTES:
UNIONES ARTICULADAS (entre otras, ya que las veremos más adelante):
Bisagra:
Rótula:
JUNTA CARDAN:
JUNTAS DE UNIÓN ELÁSTICAS (hay de muy diversos tipos):
Para las uniones desmontables se usan tornillos , con sus tuercas, arandelas; ejes, con sus pasadores, circlips, chavetas o lengüetas, abrazaderas, etc. (de todo tipo).
enlaceablog -revaoverseas
Tuercas de bloqueo y precisión (como novedad):
Empleo: Las tuercas de bloqueo son usadas para mantener firmemente el juego de los rodamientos radiales y axiales sobre los ejes roscados con precisión y fiabilidad
Precisión: La rosca y la cara de apoyo son tratadas y rectificadas de una sola vez. Horizontalidad y perpendicularidad de la cara de apoyo garantizada entre 0,002mm(M10-->M80) y 0,005mm(M85-->M150). Rosca y cara de apoyo brillante, superficie bruñida y engrasada.
VENTAJAS:
- Tres puntos de bloqueo
- Construcción compacta
- Sin necesidad de arandelas, contratuercas o ranurados
- Montaje simple y cómodo
- Blocaje preciso e inmediato
- Mínima fuerza para el bloqueo
- Ningún daño al eje, montando y desmontando más veces
- Regulación del juego del rodamiento rápida y precisa sin aproximaciones.
Las Uniones también pueden ser elásticas, móviles, móviles y giratorias entre otras.
Tacos elásticos de goma o caucho (silentblocks) :
Chaveteros (para lengüetas o chavetas) en ejes, poleas, etc:
Ejes y otros estriados o ranurados (acanalados):
Barra de cremallera con piñon
Ejes con apoyos o muñones y quicios:
UNIONES IMPERMEABLES O ESTANCAS:
Junta de culata (existen distintas calidades):
Juntas tóricas o de fieltro (evitan el escape de todo tipo de fluidos):
Prensaestopas:
Con este nombre se podrían denominar varios elementos, pero por lo generales el conjunto de rácores o abrazaderas con retenes, juntas y guardapolvos que realizan una unión.
También puede ser un muelle o elemento opresor (casquillo elástico) que mantenga perionados por ejemplo dos retenes sobre dos superficies distintas.
Prensaestopas con empaquetadura:
Retenes (para aceite,grasa, etc.) :
Anillos obturadores
(evitan la salida de grasa o aceite y protegen de humedad
y suciedad en rodamientos, ejes, etc.):
Fuelles o guardapolvos (su función es proteger de la suciedad uniones articuladas, deslizantes ,etc.):
CONDUCCIONES Y CONEXIONES DE ESTAS:
Los conductos empleados para fluidos pueden ser desde metálicos a plásticos pasando por los de caucho o goma (latiguillos) que son los mayoritariamente empleados si no tratamos de grandes presiones, aunque también los hay preparados para ello.
Mangueras y latiguillos
(en principio, las presiones pueden diferenciarse por diámetros teniendo en cuenta la instalación y el tipo de conducciones, a mayor diámetro menor presión):
Conductos metálicos con racores:
Los latiguillos están reforzados con tejidos, gomas e incluso mallas metálizas trenzadas:
Rácores (hidraulicos y neumáticos) y uniones roscadas:
ieza metálica con dos roscas internas en sentido inverso, que sirve para unir tubos y otros perfiles cilíndricos, o como una
Enchufe ráido o rácord neumático:
1. Clip" de montaje
2. Anilla
3.Grapa de cierre
4. Junta tórica
5. Cuerpo de espiga
6. Junta soporte
7. Junta tórica
8. Cuerpo del adaptador
Conectores rápidos (neumáticos):
Un rácor puede ir insertado o engatillado en un latiguillo:
El sistema "MegaCrimp®", se compone de una espiga en la que viene prensada un primer casquillo que hace la mordida sobre las mallas de acero y goma y un segundo casquillo que asegura el cierre del primero. Con este sistema innovador, se consigue un ensamblaje sin deformaciones en la espiga y al morder el casquillo directamente sobre las mallas de acero hace que el latiguillo soporte unas condiciones de trabajo mucho más severas de lo que lo haría uno fabricado por la competencia.
Para montajes en casa del cliente, disponemos de engatilladora portátil para fabricar los latiguillos "in situ". Con lo que conseguimos además de estética, eficacia y rapidez.
PÁGINAS ONLINE DE RACORES:
Unión o conexión de brida:
La definición de brida es muy amplia (aparte de llamales así a unas abrazaderas de plástico), se considera como el reborde circular en el extremo de los tubos metálicos para acoplar unos a otros con tornillos o roblones
RODAMIENTOS:
Se llama rodamiento a un cojinete formado por dos cilindros concéntricos,
entre los que se intercala una corona de bolas o rodillos que pueden girar libremente.
Sección de rodamiento radial de bolas (de precisión):
Despieces de rodamientos:
Rodamiento con dos hileras de rodillos:
Rodamiento protegido pre-engrasado:
Rodamiento cónico con pista exterior :
Sección de un roamiento de agujas:
Rodamiento axial:
Rodamiento con un casquillo como pista interior:
Rodamientos combinados:
Unidad de un rodamientos, uno combinado y otro radial regulable:
Sección de máquina con eje y 3 rodamientos
Rodamientos con bases soportes y engrasadores
Los rodamientos siempre deben estar engrasados o lubricados
Máquina engrasadora manual
PIQUEN EN LOS SIGUIENTES ENLACES:
Acceso directo a rodamientos SKF, con todo tipo de características, motivos de elección, tipos, etc.
ENGRASADORES:
Son pequeñas piezas metálicas huecas y con una parte redondeada y otra roscada, interiormente tienen una pequeña bolita presionada por un muelle (una válvula) , para dejar entrar grasa o aceite y evitar que esta se pueda salir una vez dentro de la hoquedad donde esté roscado.
MONTAJE DE RODAMIENTOS TRAS CALENTARLOS:
SAE 90
Sacamos el rodamiento del baño caliente y lo introducimos en su eje.
Calentar y enfriar nos puede ayudar a introducir rodamientos o sacar ejes.
Comprobaciones a realizar en los rodamientos para conocer su estado:
• Un rodamiento deteriorado produce durante su funcionamiento un ruido como de rugido o sonajero, vibraciones, elevación de temperatura o par anormal de arrastre, rompiéndose totalmente al poco tiempo con el daño que ello pueda causar.
• Un rodamiento en perfecto estado no debe de tener la menor corrosión, exfoliación, marcas o fisuras. Además, si hacemos girar alguna de sus pistas, el rozamiento será suave, sin presentar síntomas de agarrotamiento.
Carga estática de un rodamiento: Se define como carga estática a la carga máxima que soporta un rodamiento en reposo (o en movimiento pendular lento), sin que aparezcan deformaciones en cualquiera de los elementos rodantes.
Carga dinámica: Se define como la capacidad de carga dinámica elemental a la carga constante bajo la cual el rodamiento alcanza la durabilidad elemental de un millón de revoluciones.
CASQUILLOS, COJINTES Y PISTAS INTERIORES O EXTERIORES DE RODAMIENTO:
Cojinete se le llama a la pieza o conjunto de piezas circulares
o semicirculares en que se apoya y gira el eje de un mecanismo.
Pistas interiores o casquillos de rodamientos:
En si se le llama casquillo a un anillo o abrazadera de metal,
que sirve para reforzar la extremidad de una pieza
De todas formas cojinete y casquillo lo podemos tomar como una misma definición o convinarla, pues así se da a entender en la industria.
PIÑONES:
Denominamos piñon (engranaje o dentados) a una rueda pequeña
y dentada que engrana con otra mayor en una máquina. Existen muchos tipos y
aún es mayor la diversidad de convinaciones entre todos ellos. Veamos algunos
de ellos.
Partes de un engranaje o piñón:
Dentados oblicuo y recto
Engranaje exterior (ejes paralelos):
Engranaje interior (ejes paralelos)
Piñones elecoidales o dentado oblicuo con ejes perpediculares:
Tornillo sin fin con piñon:
Engranaje Hipoide, o piñon con dentado heleicodal
u oblicuo sobre corona de dentado oblicuo, ambos en ejes perpediculares:
Engranajes para cadenas:
Combinación de polea y piñon:
Ejes cruzados con piñones de dentado recto:
Ejes cruzados con piñones de dentado oblicuo:
Engranajes de dentados heleicoidales
y con ejes perpendiculares:
Sin fin globoide:
Barra de cremallera con piñon (visto anteriormente)
Conbinación de engranajes:
Engranajes con rodamientos:
Trenes epicicloidales:
Otras aplicaciones a los engranajes (bomba de aceite):
SOBRE ENGRANAJES RECTOS Y HELECOIDALES
Los engranajes cilíndricos de dentado helicoidal están caracterizados por su dentado oblicuo con relación al eje de rotación. En estos engranajes el movimiento se transmite de modo igual que en los cilíndricos de dentado recto, pero con mayores ventajas. Los ejes de los engranajes helicoidales pueden ser paralelos o cruzarse, generalmente a 90º. Para eliminar el empuje axial el dentado puede hacerse doble helicoidal.
Los engranajes helicoidales tienen la ventaja que transmiten más potencia que los rectos, y también pueden transmitir másvelocidad, son más silenciosos y más duraderos; además, pueden transmitir el movimiento de ejes que se corten.
Tienealgún inconveniente como que son más caros de fabricar.
Engranajes helicoidales dobles
.jpg)
Los engranajes dobles son una combinación de hélice derecha e izquierda. El empuje axial que absorben los apoyos o cojinetes de los engranajes helicoidales es una desventaja de ellos y ésta se elimina por la reacción del empuje igual y opuesto de una rama simétrica de un engrane helicoidal doble.
Un engrane de doble hélice sufre únicamente la mitad del error de deslizamiento que el de una sola hélice o del engranaje recto. Toda discusión relacionada a los engranes helicoidales sencillos (de ejes paralelos) es aplicable a los engranajes helicoidales dobles, exceptuando que el ángulo de la hélice es generalmente mayor para los helicoidales dobles, puesto que no hay empuje axial.
POLEAS:
Rueda acanalada en su circunferencia y móvil alrededor de un eje. Por la canal o garganta pasa una cuerda, correa o cadena en cuyos dos extremos actúan, respectivamente, la potencia y la resistencia. La llanta es plana en poleas para correas, para que esta se adhiera bien y la pueda arrastrar.
Polea del cigüeñal o Dumper
Antes la polea del cigüeñal era maziza, pero ahora está formada por dos partes, una fijada al cigüeñal y otra que tira de la correa de accesorios. Ambas partes están unidas elasticamente por goma o caucho, absorbiendo las vibraciones que produce el motor para que no se transmitan al resto de sistemas axuiliares de motor que son accionados por la correa de accesorios.
Sistema de transmisión de fuerzas por correa y cadena en vehículos:
Correa de accesorios:
Cadena de distribución con piñones (kit completo con tensores inclusive):
Tipos de correas:
Rodillos tensores
(usados en distribución y correa de accesorios):
Rueda libre (gira libre en un sentido y en otro se bloquea),
esta se emplea en el alternador para que no sea arrastrado,
evite tirones y vibraciones, y no se dañe.
Correa de accesorios:
Identificación de sistemas y elementos que
acciona la correa de accesorios del motor
(cualquier fallo en estos o en rodillos tensores originan
ruidos y vibraciones que aveces cuesta localizar):
Partes de una cadena:
Distribución por cadena:
Distribución por correa:
Distribución por piñones:
OTROS ELEMENTOS
(Para verlos ir picando en los accesos):
Suscribirse a:
Entradas (Atom)