Tren de PotenciaI-Parte2

7/29/2019 Tren de PotenciaI-Parte2

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COMPONENTES DEL TREN DE POTENCIA HIDROSTATICO

Motor Bomba Hidraulica(s) Motor Hidraulico(s) Transmisin (si est equipado) Diferencial (si est equipado) Mando de impulsin Final Enlace con el terreno

Componentes del Tren de Potencia Hidrosttico

Los componentes principales de un tren de potencia hidrosttico tpico son como sigue:

Motor: Proporciona la potencia para operar el vehculo y la bomba hidrulica

Bomba(s): Produce el flujo del fluido para accionar el motor(s) de impulsinMotor(s): Proporciona la potencia de la transmisin a la impulsin final

Transmisin (si est equipado): Controla la velocidad de la salida, direccin y torque

de la potencia entregada al resto del tren de potencia.

Diferencial (si est equipado): Transmite potencia a la impulsin final y

ruedas mientras permite que cada rueda rote a una diversa velocidad.

Impulsin o mando final: Conecta la potencia a las ruedas o las orugas.

Enlace con el Terreno: Propulsa la mquina a travs de las ruedas o de las orugas.


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Las mquinas mostradas en los cuadros 1.1.14 y 1.1.15 se equipan con los trenes depotencia hidrostticos.

En la impulsin elctrica, la electricidad se utiliza para transmitir potencia del motor a laimpulsin final de la mquina. La potencia del motor se transfiere a un generador de CA.La electricidad del generador de CA se utiliza para accionar los motores en la impulsinfinal.


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Mando Elctrico CC

Motor Generador CA Rectificador Campo Excitador Motores de CC Mando Final Enlace con el terreno

Componentes del mando de Corriente Continua CC

Motor: Proporciona la potencia para operar el vehculo.

Generador de CA: Convierte la potencia mecnica del motor en electricidad.

Rectificador: Convierte la CA en CC.

Campo Excitador: Controla la velocidad de los motores.Motores de la CC: Proporcionan potencia a la impulsin final.

Impulsin o mando Final: Conecta la potencia a las ruedas.

Enlace con el terreno: Propulsa la mquina a travs de las ruedas.

Mando Elctrico de CA

Motor Generador de CA Rectificador Inversor de CC a CA variable Motores de CA Mando Final

Enlace con el terreno


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Componentes del Mando Elctrico de Corriente Alterna CA (AC)

Motor: Proporciona la potencia para operar el vehculo.

Generador de CA: Convierte la potencia mecnica del motor en electricidad.

Rectificador: Convierte la CA en CCInversor de CC a CA variable: Controla la velocidad de los motores.

Motores de CA: Proporcionan la potencia a los mandos de impulsin final.

Mando de Impulsin Final: Conecta la potencia a las ruedas.

Enlace al terreno: Propulsa la mquina a travs de las ruedas.

Las impulsiones elctricas se utilizan en algunos camiones de explotacin minera de otrosfabricantes diferentes de Caterpillar. La mayora de los camiones de explotacin minera dela competencia tienen una impulsin elctrica de CC, pero los camiones de explotacinminera ms grandes y recientes tienen una impulsin elctrica de CA.

Caterpillar no fabrica ninguna mquina con impulsin elctrica. Los camiones deexplotacin minera con las impulsiones mecnicas han demostrado tener una alta eficiencia

del tren de potencia y la ms alta rapidez de operacin en un grado superlativo. Loscamiones de explotacin minera de la competencia tambin confan en el freno dinmico envez de usar frenos de disco enfriados en aceite.


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Impulsin de la Transferencia de Potencia

Mientras las funciones de todos los trenes de potencia son bsicamente iguales, unavariedad de mtodos se ha ideado para alcanzar esas funciones. Los mtodos principalesusados para transferir potencia en maquinaria se pueden clasificar en los tipos siguientes:

- engranaje- cadena- friccin- lquido

Impulsin de Engranaje

Por definicin, un engranaje es una rueda o un cilindro dentado usado para transmitirmovimiento rotatorio o reciprocante desde una parte de una mquina a otra. Los engranajesson los elementos ms comunes usados en trenes de potencia modernos. Esto es porque losengranajes representan uno de los medios ms eficientes y ms rentables de transferirpotencia del motor a los mandos impulsores de una mquina. Variando el tamao y el

nmero de engranajes es tambin posible modificar la potencia producida por un motorpara satisfacer el trabajo que es realizado.

Rotacin en direcciones opuestas


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Los dientes del engranaje en acoplamiento actan como palancas mltiples que transfieranel esfuerzo de torsin de la rueda volante del motor a los otros engranajes en el tren defuerza. Cuando solamente se utilizan dos engranajes, los contraejes rotan en direccionesopuestas.

Engranajes Loco

Dos engranajes en acoplamiento se llaman un sistema del engranaje. Un tercer engranaje oengranaje libre llamado engranaje loco (Fig. 1.1.23) se utiliza a veces entre el engranajeimpulsor y el engranaje impulsado. El engranaje libre o loco cambia la direccin delengranaje impulsado dando vuelta en la misma direccin que el engranaje impulsor.

Tren de Engranajes


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Tres o ms engranajes en contacto son llamados tren de engranajes.

Engranajes Pin

Cuando un engranaje es considerado ms pequeo que otro, el engranaje ms pequeo sedenomina pin

Engranajes Estriados

Los engranajes se montan generalmente en los ejes. La potencia es transferida a y desde losengranajes por los ejes, y los engranajes se deben asegurar firmemente a los ejes. Variosmtodos se utilizan para asegurar los engranajes a los ejes. Los surcos conocidos comoestras pueden ser maquinados en la superficie del eje y en el cubo del engranaje. Cuando elengranaje se empuja en el eje, las estras sostienen el engranaje de modo que d vuelta aleje sin deslizarse. A veces, se dirigen las estras de modo que el engranaje pueda resbalar delado en el eje. Esta caracterstica del engranaje que resbala se utiliza a menudo entransmisiones.


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Engranajes con Chavetas

Las chavetas son otro mtodo usado para evitar que los engranajes se deslicen en sus ejes.

En un arreglo de chaveta simple, una sola ranura o chavetera se trabaja a mquina en el ejey otro en el cubo del engranaje. Cuando se inserta la chaveta, una pieza cuadrada de metal,traba el engranaje y el eje juntos. Una variacin ms elaborada de la chaveta es un tiposemicircular conocido como chaveta de Woodruff, nombrada as por su inventor.

Ventaja Mecnica del Engranaje

Los engranajes en la maquinaria se utilizan con frecuencia para proporcionar una ventaja dela velocidad o una ventaja de torque. Los engranajes no pueden proporcionar una ventaja depotencia. La potencia real de una mquina es determinada por la capacidad del motor. Sinembargo, el uso de diversos tamaos de engranajes permite que la potencia y velocidad del


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motor sea utilizado lo ms eficientemente posible para operar a una mquina bajo variascondiciones de carga. Cuando los engranajes se utilizan para aumentar el torque, se reducela velocidad de la salida. Cuando la velocidad de la salida se aumenta a travs delengranaje, se reduce el torque.

Relacin de Engranaje 2:1

La velocidad rotatoria de ejes mandados por engranajes depende del nmero de dientes encada engranaje.

Un engranaje pin con 24 dientes que conduce a un engranaje con 48 dientes girar dosveces ms rpido que el engranaje que est conduciendo. La relacin de engrane es 2:1.

Relacin de Engranaje 1:2


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Si el flujo de potencia es a la inversa, donde el engranaje grande conduce al engranajepequeo, la relacin de compresin es 1: 2 (Fig.1.1.30). Usando un tren de variosengranajes, la relacin de velocidad entre el conductor y el conducido puede variar dentrode lmites amplios.

Relacin de Engranaje loco

El uso de un engranaje loco o libre para cambiar la direccin de rotacin no cambia larelacin de engranaje. El engranaje loco puede tener cualquier cantidad de nmero dedientes. Por ejemplo, si un engranaje loco pequeo de 12 dientes es usado entre dos

engranajes con 48 dientes, la relacin de engranaje resultante es de 1:1. Lo mismo seobtiene si el engranaje loco tiene 48 dientes.

Engranajes de dientes externos e internos

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