PARMETROS DE EQUIPOS DE CRAGU

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRIN

INDICE RESUMEN...2Equipos de minado y equipo auxiliar en minera superficial2INTRODUCCION3Equipos de carguo en minera superficial4Palas mecnicas.43,2. Eleccin de pala mecnica9Los pistones, camisas y bielas111 - Los anillos del pistn 5 - El buje de la biela 2 - El pistn 6 - La camisa del cilindro123- El alfiler flotante del pistn 7 - El anilloTombak124- El casquillo de la biela 8 - Anillos inferiores de las camisas12Los engranajes de distribucin16El sistema de la lubricacin19El sistema refrigerante - el circuito refrigerante211 - La bomba de agua 2 - Las camisas223 - Las culatas 4 - El termostato 5 - El radiador226- El tanque de expansin227- Las mangas del tanque de expansin22El sistema del combustible231 - El tanque de combustible 4 - Bomba alimentadora 7 - Las caeras de alta presin 2 - Los tubos de baja presin 5 - Bomba de inyeccin 8 - Retorno233 - El filtro de Combustible 6 - Retorno 9 Inyector23El ventilador del radiador241- El ventilador242- El embrague viscoso243- Tuerca (rosca izquierda)24La bomba de inyeccin241- El tanque de combustible 6 - El inyector252- La bomba alimentadora 7 - La caera del retorno253- La bomba de inyeccin 8 - El engranaje con ajuste de inyeccin 4 - El filtro de combustible 9 - La palanca de parada del motor255 - Las caeras de alta presin 10 - El filtro Racor (filtro separador de agua)25

SISTEMA DE TRANSMISION26Sistema de admisin del aire26El Turbocompresor - los componentes y la funcin27Intercooler281 Intercooler. 2 - El radiador293- La entrada (admisin).294- La descarga.295- Turbocompresor29

MOTOR y SISTEMA DE TRANSMISION HIDROSTATICO32ESQUEMA DEL CONVERTIDOR-CAJA DE TRANSMISION ( CON VCVM TIPO ELECTRICO)44EJES45ESQUEMA DEL EJE DE UN SCOOP ( TIPO COMPACTO EXTERIOR)46SISTEMA HIDRAULICO52

ESQUEMA DEL EJE DE UN SCOOP ( TIPO COMPACTO INTERIOR)57Equipos de carguo en minera subterrnea58ESQUEMA DEL EJE DE UN SCOOP ( TIPO COMPACTO INTERIOR)58ESTRUCTURA58MOTOR665.2-Sistema hidrulico de frenos64

RESUMEN

Equipos de minado y equipo auxiliar en minera superficialEquipos y maquinarias empleados en minera superficial.La maquinaria minera para minera superficial, presenta caractersticas propias para la transferencia ymovimientodel terreno mineral en el lugar de trabajo. En este caso estos equipos por su capacidad yestructuraconstructiva, plantean una serie de requerimientos operacionales y mecnicos que se conocen como equipos fuera de carretera, ms all del trmino de equipos sper-pesados.Los equipos que se emplean en minera superficial pueden ser organizados de acuerdo a lafuncinque desempean en laproduccin. As tenemos:

A: Equipos de minado cclico Perforadoras Rotativas Palas excavadoras Cargadoras Frontales Camiones Volcadores Vagones Carros mineros

B: Equipos auxiliares Empujadores Trailladoras Niveladoras Regadores

C: Equipos Continuos

Fajas Transportadoras Rotoexcavadoras Excavadoras de cucharas, etc.

INTRODUCCION

En muchos casos,el trabajoen minera superficial, sean Tajos Abiertos Canteras, tambin difiere en el uso empleode este tipos de equipos, a la par que en muchos casos se estn utilizando sistemas asociados sea para el minado cclico continuo, as como equipos de apoyo complementario como las Chancadoras porttiles.En tanto, considerando la minera nacional, en los primeros captulos se describen los equipos ms comunes que se emplean en la mayora de los tajos abiertos, que son equipos montados sobre neumticos, tales como cargadoras frontales y camiones volcadores, as como los equipos propulsados sobre orugas como son las perforadoras rotativas, palas cargadoras y tractores.Luego en los captulos subsiguientes se describen las relaciones entre los equipos lo que es conocido comoanlisisde flota, a travs del cual se pretende dar algunos alcances para mejorar el nivel productivo de los equipos mineros en minera superficial.

EQUIPOS DE CARGUO EN MINERA SUPERFICIAL

Palas mecnicas.

En explotaciones a cielo abierto se utiliza ampliamente las excavadoras de un solo cucharn y dentro de estas excavadoras predominan: las palas mecnicas y las dragas.

Las palas mecnicas o excavadoras (Fig. 31) de un cucharn se utilizan en variadas condiciones mineras y con cualquier dureza de roca. Las rocas blandas se excavan por palas mecnicas sinempleode explosivos. Las rocas semi-duras se explotan sin desgarramiento de explosivos o con pequeas cantidades de explosivos. Para la excavacin de rocas duras el empleo del explosivo es obligatorio.

La excavabilidad delsueloes de mayor importancia en la seleccin del equipo de excavacin. Esto depende de varios factores: dureza del suelo intacto, resistencia propiedades abrasivas de losmineralesconstituyentes,densidadin situ y de material suelto, pegabilidad, grado de preparacin del suelo, fragmentacin, etc.

Componentes principales de la pala mecnica:

Fig. 31. Partes de la pala mecnica

La pala mecnicapertenece algrupode excavadoras cclicas. Adems de la palamecnicapertenecen a las excavadoras cclicas, la draga, el cargador frontal, mototrailla bulldozer, etc.

La pala consiste en un aguiln, uno o varios brazos, un cucharn y un mecanismo para soltar o abrir la puerta que va montada en el fondo de dicho cucharn. Los brazos se deslizan hacia delante y hacia atrs sobre el eje de hincadura del aguiln.

La energa necesaria para estos movimientos proviene de la mquina principal y se transmite mediante un cable a una cadena de eslabones de rodillos.

Puesto que el eje de hincadura acta como un pivote, tanto el cucharn como sus brazos pueden levantarse o bajarse mediante el cable de izar y empujarse hacia afuera o retraerse por medio del de hincadura.

Tales movimientos pueden realizarse simultneamente y permiten una gran velocidad de operacin.

Las palas mecnicas se dividen en: palas paraconstruccin(cucharn de 0.25 a 2.0 m3), palas de canteras (cucharn de 3 a 19 m3), y palas para recubrimiento (cucharn de 4 a 126 m3).

La pala mecnica se coloca en el piso delbancoque se explota por cortes sucesivos, cuyos frentes se disponen en el extremo de la faja en explotacin. La pala excava la roca en el corte desde abajo hacia arriba y a medida que se progresael trabajose desplaza adelante.

Las operaciones bsicas durante el trabajo de una pala son: excavacin, giros para descarga y para regreso y carga. De que el ciclo de trabajo de una pala mecnica consta de:

T= Te + Tgd + Td + Tgr( segundos)

Donde: Te = duracin de excavacin en seg.(corte y levante)Tgd= duracin de giro para descarga en seg.Td = duracin de descarga en seg.Tgr= duracin de giro para regreso en seg.

El largo del aguiln y la altura del banco tienen poca significacin en la produccin de las palas mecnicas. Las palas de canteras cumplen un ciclo de 20 a 25 seg. Mientras que las palas de recubrimiento con un giro de 90 grados, lo hacen en 50 a 55 seg.Ejemplo la distribucin del tiempo en el ciclo de una pala mecnica EKG-4 de 4 m3 (rusa) es:

La mayor parte (60%) del ciclo lo ocupan los giros de la pala.La duracin del ciclo puede ser reducida por la disminucin del ngulo de giro de giro de la pala.

La duracin de la excavacin depende de la dureza de la roca y del grado de desgarramiento de la roca por voladura.

Lan duracin de descarga del cucharn depende sobre todo de si esta se hace en vaciadero o en recipiente de transporte. El mayor tiempo se pierde en la descarga en recipientes de pequea capacidad, cuando se necesita para el cucharn y su centrado exacto sobre la caja. Las dimensiones principales de las palas mecnicas se determinan por elvolumendel cucharn, largo del aguiln y del brazo del cucharn y el ngulo de inclinacin del aguiln.

La Fig. 31 representa las principales dimensiones de trabajo de una pala mecnica:

hm - altura mxima de excavacin.ho - altura ptima de excavacin.Hd - altura mxima de descarga.

Las dimensiones de la y la forma de los frentes de excavacin de la pala mecnica se determinan por las dimensiones de la excavadora y la resistencia de la roca.

La altura del frente de excavacin segn la condicin de laseguridadse determina por la altura de excavacin. En rocas blandas la altura mayor no debe sobrepasar la altura de excavacin mxima ya que, en el caso contrario, en el techo del banco quedarn partes colgantes, cuya cada presenta peligro para la excavadora.

En rocas firmes la altura mxima del frente de excavacin con utilizacin de voladura no debe sobrepasar 1.5 veces la altura mxima de excavacin.

La altura mnima del frente de excavacin debe asegurar el llenado completo del cucharn en una operacin. Para el cumplimiento de esta condicin la altura del frente de excavacin en rocas blandas no debe ser menor de 2/3 de la altura del eje de hincadura, y en rocas duras no debe ser menor de la altura completa del eje de hincadura.

Como ancho del frente de excavacin con transporte ferroviario comnmente se toma el mximo posible, para reducir el nmero de desplazamientos de la va.Con transporte por camiones o por cinta, el ancho del frente de excavacin se toma menor que el ancho mximo, ya que su reduccin permite reducir el ngulo de giro de la excavadora y con esto reducir la duracin de su ciclo.

El ancho mximo del frente de excavacin se limita por elradiode excavacin en el nivel del piso Rp. En caso contrario durante el trabajo de la excavadora en el piso del banco quedara roca. Por esto el ancho de la parte inferior de excavacin se toma igual al radio de excavacin en el nivel del piso.

El ancho de la parte exterior del frente de excavacin es diferente cuando se trata de rocas blandas y duras desgarradas. La roca en esta parte del frente de excavacin, puede ser cargada por el cucharn nicamente cuando el ngulo de giro en direccin hacia la parte explotada no sobrepase los 45 grados.

En caso contrario la roca durante la excavacin se desplaza por el cucharn en la parte explotada y no se carga. Por esto en las rocas blandas el ancho de la parte exterior del frente de excavacin se fija no mayor de 0.5 a 0.7 Rp.

En rocas duras desgarradas por voladura el ancho de la parte exterior puede mayor, la parte exterior del frente de excavacin se limita por el radio de descarga Rd.

El lugar de ubicacin de los recipientes de transporte se fija en la zona de descarga del cucharn. Por esto la va de ferrocarril se coloca paralelamente al banco en una distancia de 0.8 a 0.9 Rd mx. del eje de excavadora. Los camiones pueden distribuirse no nicamente al costado de la pala, sino tambin un poco delante o detrs de la pala.Con la utilizacin de cintas transportadas la carga se hace por intermedio de una tolva de alimentacin.

3,2. Eleccin de pala mecnica

El primer paso en la eleccin de una pala mecnica es la determinacin del tamao del cucharn que puede expresarse por:

q = Q/(c*a*o*b*s*d)

Donde:

Q = Produccin horaria requerida, material in situ en m3/hc = Nmero terico de ciclos por hora con un giro de 90=3600/tt = Duracin de un ciclo de pala mecnica seg.A = Disponibilidad mecnica.q = Coeficiente operacionalb = Coeficiente del llenado del cucharns = Coeficiente de girod = Coeficiente de duracin de desplazamiento

El nmero terico de ciclos de pala mecnica puede ser obtenido a partir de las publicaciones de los fabricantes o estudios de tiempos de operacin, losvaloresaproximados se dan en la tabla 1.

La mayora de las operaciones de superficie, las palas no tienen dificultad en carguo hasta su altura ptima de excavacin. Cuando la altura de excavacin es menor que la ptima se utiliza un coeficiente de correccin:

Altura de excavacin %406080100

Coeficiente de correccin de ciclo1.251.101.021.00

A veces en las explotaciones de superficie se utiliza la carga superior con camiones ubicados en la plataforma del techo del banco.

Las palas mecnicas llevan brazos mas alargados que las standard y naturalmente el ciclo de pala se alarga. Un aumento de 7 a 12% debe ser agregado al tiempo de ciclo indicado en la tabla 1.

Duracin de ciclo de palas mecnicas en segundos. Tabla 1.

El coeficiente de giros es una correccin de la duracin del ciclo por giros diferentes de 90.

Angulo de giro (grados)45607590120150180

Coeficiente de giro0.840.900.951.001.101.201.30

La disponibilidad mecnica es la disponibilidad por turno de horas determinadas.

El coeficiente operacional no toma en cuenta las perdidas de tiempo debidas a direccin deficiencias de operarios, condiciones de trabajo,climaetc.

Esta se determina de la siguiente tabla:

El coeficiente de llenadob1es el grado de llenado del cucharn con el material suelto.

El hinchamiento es el aumento del volumen de 1 m3 in situ despus de su expansin.

Si el hinchamiento es del 20% entonces el m3 ha sido aumentado en 1.2 veces.

El hinchamiento es el cociente Pb/Ps donde Pb es el peso del material por m3 en macizo y Ps es el peso por m3 suelto. Su inverso es el coeficiente de hinchamiento b1 utilizado en elclculodel cucharn.

La rellenabilidad o el grado de llenadob2del cucharn con el material suelto toman en cuenta una aproximada reduccin del 10% del volumen del cucharn por el talud del frente. Se expresa en %.

El coeficiente b del cucharn es el grado de llenado con el material suelto osea:

B = b1 * b2

Tabla para calcular elvalorde "b" mediante las distintas rocas

El coeficiente de duracin de desplazamiento toma en cuenta perdida de tiempo por desplazamientos de un lugar de trabajo a otro. Algunos valores orientadores:

Excavacin de recubrimientos 0.75 Trabajo en varios bancos 0.85 Excavacin de arena y grava 0.90 Canteras de bancos altos 0.95

Tamao del cucharnYd3Cargando tierraYd3/hCargando rocaTc/h

89101525600-850680-920750-10251140-15501900-2500640-875725-1000800-11001200-16502000-2700

Condiciones:medicindel talud insitu en yd3 min., 100% de eff., giro mnimo, coeficiente de llenado del cucharn considerado, profundidad ptima de excavacin, carga a nivel, todo cargado en vehculos de transporte.

Recientemente se ha desarrollado un nuevo tipo de pala mecnica con cucharn de 9m3 de capacidad hidrulico de ciclo de trabajo ms corto. Pero se necesita un perodo relativamente largo para poder opinar sobre las ventajas econmicas de la pala hidrulica.

Rendimiento de las palas mecnicas.

Tablas auxiliares para determinar rendimientos en Palas Mecnicas. TABLA 2 - TIEMPO DE CICLOCapacidadyd3Tiempo de CicloSeg.

10

20

121

1 1/223

2 1/226

3 1/227

TABLA 3 - FACTOR DE GIRO

Angulo de Giro(en grados)Factor de Giro

451.26

601.16

751.07

901.00

1200.88

1500.79

1800.71

Para ngulo de giro = 90

TABLA 4 - FACTOR DE CORTE

% Cortefactor Corte

400.80

600.91

800.98

1001.00

1200.97

1400.91

1600.85

% de Corte = Altura Real / Altura tericaAltura ptima de corte = 2.76 m.

TABLA 5 - FACTOR DE OPERACIN

minutosfactor de operacin

601.00

550.92

500.83

450.75

El rendimiento real se obtiene con la frmula:Rend. Real = (R.T. x F x Fc x Fop.) / ASiendo:

R.T=Rendimiento terico

F=Factor de ngulo

Fc=Factor de corte

Fop=Factor de operacin

A=Coeficiente de abundamiento

Determinacin decostosunitarios.Ejemplo: 1

Se desea determinar el precio unitario de extraccin de material tipo I, con una pala mecnica de 1 1/2 yd3. Con un costo horario de $ 129.75, considerando una altura mxima de ataque de 3 m, descargando en camiones mediante un giro de 120.El Coeficiente de Abundamiento materialclaseI es: C.A.=1.30

SOLUCION:En la Tabla 2, se ve que para una pala mecnica de 1 1/2 yd3 el tiempo de ciclo bsico es de 23 s.Capacidad = 1.5. (.914)3 = 1.14 m3Nmero de ciclos / hr. = 3,600 s / 23 s = 156 ciclos/hr.Rendimiento terico = 156 x 1.14 = 177.84 m3/hr.En la Tabla 3, Si el ngulo de giro = 120, F. giro = 0.88% de corte = Altura Real/Altura terica% de corte = 3.00/2.76 = 1.08Extrapolando en la tabla 4, se obtiene un factor de corte Fc = 0.985Si se va a trabajar 50 min. Efectivos, el factor de operacin es: Fop. = 0.83RR = (R.T.x F x FC x Fop) / A.RR = (177.84 x 0.88 x 0.985 x 0.83) /1.3 = 98.39 m3/hr.C.U. =129.75 / 98.39 = $ 1.32 /m3

Ejemplos: 2

Cul es el equipo adecuado para producir 20,000 m3/mes con un turno mensual de trabajo de 200 hrs. si el material extrado es de tipo I arcilla con un A. = 1.30Altura de corte = 5 mts.Altura de giro = 150 Solucin:RR = Rendimiento RealRR= 20,000 m3/ 200 hrs. = 100 m3/hr.% corte = 5.00/2.76 = 1.81Tabla 2 F = 0.79Tabla 3 Fc = 0.79Tabla 4 Fop.= 0.83RT = (RR x C.A)/( F x Fc x Fop).RT = (100 m3/hr. x 1.3 )/(079 x 079 x 083) = 247.82 m3/hr.R.T. = 247.82/(0.914)3 = 326.07 yd3/hr.Pala mecnica adecuada 2 1/2 yd3

Ejemplo: 3

Si el rendimiento real de una pala mecnica de 1 yarda cbica es de 60.68 m3/hr. a una altura de corte de 4 m y un ngulo de giro de 120, descargando en camiones Ford F-600 con capacidad nominal de 6 m3 al ras, empleando 5 min. En su viaje desde el sitio de excavacin hasta el terrapln de tiro, incluyendo 4 regresos y todas las maniobras consecuentes, Qu alternativa es la adecuada para dejar el equipo ocioso sin tener prdidas considerables?

SOLUCION

El coeficiente de abundamiento es 1.4 material clase IIa.En llenar cada camin la pala emplear:Tiempo de llenado por camin = (6 m3 x 50 min) / (1.4 x 60.68min) = 3.53 min.El tiempo total del ciclo ser:Tiempo de traslado 5.00Tiempo de llenado 3.53Tiempo total = 8.53 min,Por lo que para abastecer la pala se requerir;No. de camiones = 8.53 min / 3.53 min = 2.41 camionesEl rendimiento horario ser;Con 2 camiones = (6 m3 x 50 min / hr x 2) / (1.40 x 8.53) = 50.24 m3 / hrCon 3 camiones = (6 m3 x 50 min / hr x 3) / (1.40 x 8.53) = 75.36 m3 / hrEmpleando 2 camiones se perder:[(60.68 - 50.24) x 100] / 60.68 = 17.20% de la productividad de la pala.Empleando 3 camiones se perder:[(75.36 - 60.68) x 100] / 60.68=19.50 % de la productividad de los camiones.Si los costos horarios son:Pala mecnica $ 129.75 / hr.Camin Ford F-600 $ 120.96 / hr.Si se utilizan 2 camiones se perderan $22.32 del costo horario de la pala mecnica.Si se utilizan 3 camiones se perderan $70.77 del costo horario de los camiones.Desde este punto de vista resulta ms econmico trabajar la pala con 2 camiones, ya que la prdida es menor y el rendimiento real sera de:

3.3. Cargador frontal

En minera a cielo abierto este tipo de mquina se encuentra en gran variedad de tamaos, construido sobre orugas o sobre ruedas con neumticos decauchoy con accionamiento sobre dos o sobre cuatro ejes Fig. 32.

Componentes principales de cargador frontal

Fig.32. dimensiones del cargador frontal

Estos equipos tienen una gran popularidad como mquinas de carga en canteras y graveras, por su gran movilidad, maniobrabilidad y versatilidad, habiendo alcanzado su mxima utilizacin a partir de los aos 70.

Las palas mecnicas estn capacitadas para efectuar las siguientes operaciones: carga de camiones vagones y tolvas, carga y transporte de material en distancias cortas, eliminndose el empleo de camiones; y operaciones de acopio, alimentacin empuje y auxiliares.

Tipos de unidadesSegn el tren de rodaje existen dos tipos de unidades: sobre ruedas y sobre orugas, siendo las primeras las ms utilizadas.De acuerdo a la capacidad del caso se establecen tres categoras de palas: 1pequeas < 4m3 2medianas 4-8 m3 3grandes >8 m3

Las palas sobre cadenas se encuentran en la categora 1 emplendose como mquinas auxiliares y unidades de carga en condiciones favorables. Las palas de ruedas han seguido en los ltimos tiempos unaevolucinparalela al desarrollo del tamao de los volquetes. Partes principales y sistema muestran la Fig. 33.

Fig. 33. Palas sobre ruedasCaractersticas generales

Las caractersticas generales de los cargadores son: Gran movilidad y maniobrabilidad. Diseo compacto, peso reducido, y poca potencia instalada con relacin a la capacidad del cazo. Posibilidad de manejar diferentes sistemas de transporte y arranque. Menorinversindelcapitalque en otros equipos de carga. Vida til media entre 10000 a 15000 h. Costos de operacinmedios.

Aplicaciones

Estas unidades tienen dos aplicaciones bsicas:Como equipos de carga y como equipos de carga y transporte.Para llevar a cabo la primera operacin la mquina se acerca al montn de material y penetra en l, estando al ras del suelo, mediante basculamientos sucesivos lo carga y a continuacin retrocede y avanza, describiendo una V hasta aproximarse a la unidad de transporte para descargar el material. Este es el ciclo bsico que se repite sucesivas veces.

Existen 4procedimientosde carga: mtodo tradicional con una pala, mtodo tradicional con dos palas, mtodo alternativo y mtodo de cadena.

La eleccin de uno de ellos depende de la disponibilidad de mquinas yobjetivosde saturacin de unas unidades u otras.Cuando la distancia de transporte es pequea se puede eliminar el empleo de volquetes o camiones. Esteprocedimientose utiliza en la alimentacin de marchadoras mviles,plantasde hormign, manipulacin de acopios etc.

Consideraciones de seleccinA partir de la produccin horaria y las caractersticas del tipo de material a cargar se puede proceder a determinar algunas caractersticas bsicas de las palas. Por ejemplo se puede estimar el tamao de cazo necesario.El peso y potencia de las palas que se aconseja se calcula con las siguientes expresiones:Peso (1) = 7.5 c(m3)Potencia (kw) = 47 c(m3)

Para que los volquetes estn equilibrados con las mquinas de carga se recomienda que estas tengan una capacidad prxima a las dadas en el siguiente cuadro:

Tipo de materialVolquetes (t)

Blando5-8c

Medio4-7c

Duro3.5-6c

Adems hay que tener en cuenta ciertas condiciones geomtricas entre las palas y los volquetes.Pala H(m) = 3.5+0.3c (m3)Pala + tractor H(m) = 6+0.3c (m3)Las alturas ptimas de banco se fijan en funcin del tamao de las palas y sistema de carga utilizada.En lo referente al sistema de rodaje, para unidades con cazos menores de 4 m3 podr elegirse en funcin de las condiciones del piso de la cantera y estado del frente de trabajo.

Cargador de ruedas

Se construyen en tamaos de 1 a 11 m3 y se encuentran en estado deproyectoscon cucharas de 27 m3 Fig. 34.

Fig.34. Cargador frontal sobre neumtico

Las cargadoras son de bajo costo y de corta vida, en comparacin con las palas mecnicas. Debido a su movilidad y flexibilidad, su utilizacin aumenta en explotaciones de superficie donde pueden ser alejados rpidamente de las reas de voladura.En minas metalferas su empleo est restringido a los trabajos de destape del recubrimiento y a las operaciones auxiliares.

Compiten con la pala mecnica en carga primaria en situaciones deinseguridadpolticao econmica cuando las inversiones deben ser mnimas.

La eleccin del tamao de una cargadora consiste en los siguientes pasos:1)Determinacin del monto de la produccin por unidad de tiempo. (hora, minuto, etc.)

2)Calculo del tamao de la cuchara sobre la base del ciclo de trabajo de la mquina y de su eficiencia.

3)Eleccin de la cargadora segn especificaciones de los fabricantes segn el tamao de la cuchara elegida.

La capacidad de la cuchara es:Qc = carga operativa/(densidad suelta * relleno)

CARGADORES SOBRE ORUGAS

En minera a cielo abierto la cargadora sobre orugas es principalmente una mquina de apoyo. Si bien no tiene la movilidad de una cargadora sobre neumticos es mucho ms mvil que la pala mecnica y se utiliza principalmente en excavacin de planos inclinados. Para la carga en frentes de canteras la maquina sigue un camino en V con un ciclo total de 0.7 a 1.7 min. Fig. 35.

Para la excavacin de trincheras inclinadas etc., un tiempo fijo de 0.65 min. Es normal y la velocidad promedio de 4 Km/h puede ser utilizada para calcular el tiempo variable.

TractoresDesde hace ms medio siglo el tractor en sus dos variedades, de oruga y de neumticas, constituye un exiliar potentsimo para el movimiento de tierras. Gracias a los avances experimentados en la fabricacin de motores diesel rpidos.

Tipos de de tractores

El tractor de orugas El tractor de neumticos.

El tractor de orugas.-Los tractores (Fig. 35) de orugas estn compuestas de las siguientes partes principales:

Bastidor o chasis principal Soporte de las orugas Sistema de motor diesel Sistema de embrague Caja de velocidades Sistema de frenos Sistema hidrulicos Sistema de control de mando Toma de fuerza.

Fig. 35. Tractor oruga

El tractor neumtico.-Los neumticos de gran tamao, que sirven de elemento de apoyo y de traccin a los tractores de este tipo, tienen una base de apoyo muy amplia para impedir que se el deslizamiento o patinado aun en condiciones adversas del suelo Fig. 36.

Fig. 36. tractor neumtico

La presin de inflado es, normalmente, pequea y varia de acuerdo a las demisiones del neumtico de 1,75 a 2,50 Kg./cm2. El tractor de neumtico tiene las siguientes partes principales:

Parachoques Defensa interior Gancho de traccin Bastidor principal Sistema de articulacin transversal Sistema motor Sistema de transmisin Sistema hidrulico Horquilla de enganche Sistema de direccin y otros

Motoniveladora.-

Es otra de las mquinas que consta de un bastidor principal largo que soporta el motor diesel, hoja, ejes y el conjunto de los mandos de control. Inicialmente, el bastidor no era articulado, aunque hoy la totalidad de las mquinas principales son articuladas.

El giro de la hoja puede ser, en horizontal 360 y elevarse o bajarse e inclinarse verticalmente, as como desplazarse lateralmente, para largos alcances, a los costados de la mquina.

En general, la traccin est confiada a los ejes traseros Fig. 37, ladireccin, a la rueda delanteras, y elcontrolpuede ser mecnico, hidrulico o mixto.

Fig. 37. MotoniveladoraComponentes principales:

Hoja Soportes de la hoja Sistema hidrulico Sistema de direccin Bastidor Mecanismo de inclinacin Tablero de control Sistema de transmisin delantera y posterior Sistema de deslizamiento lateral Mecanismo de elevacin

3.6. Mototraillas

Tienen una gran aceptacin en elmovimientode tierras tanto enmineracomo en obras pblicas Fig. 38. Dentro de los elementos detransportehay que distinguir dos grandesgrupos:

Elementos de carga y transporte con la misma mquina Elemento de transporte solamente

Fig. 36. Tractor mototraillas

Tipos de unidades

Son unidades de dos ejes ydiseoarticulado y se diferencian por el nmero demotoresque poseen y elsistemade carga.

Algunos equipos de dos motores montan dispositivos de tiro y empuje.

Convencionales de unmotor. Un eje motriz Capacidad de 23 a 58 t. Potencia de 240 a 460 kw.Convencionales de dos motores y de tiro y empuje Dos ejes motrices Capacidad entre 22 a 49 t. Potencia de 215 a 210 kw.Autocargables de un motor. Un eje motriz Capacidad de 12 a 35 t. Potencia entre 120 a 410 kw.Autocargables de dos motores. Dos ejes motrices Capacidad de 17 a 34 t. Potencia entre 210 a 525 kw.

Aplicaciones

El ciclo detrabajode una mototrailla comprende las siguientes fases:

Carga de material con cortes de 10 a 50 cm. de espesor, transporte de material, descarga en tongadas de hasta 60 cm. de espesor y retorno vaco.

Movimiento dela tierravegetal, excavacin de recubrimientos de estril ymineralespoco consolidados, restauracin de terrenos, preparacin de terrenos,construccinde pistas, etc.

Consideraciones de seleccin

En laseleccinde una mototrailla intervienen los siguientes factores: tipo de material a manejar,resistenciaa la rodadura de los firmes, pendientes a remontar, distancias de transporte, cortes de operacin.

Esquemas de OperacinPara el movimiento detierray en minera se utilizan varios esquemas de trabajo: segn anillo, en ocho, segn espiral, en zig - zag, etc.

El movimiento de tralla segn anillo se utiliza para la construccin de rellenos desde lasrocasvecinas, ejecucin de trincheras, explotacin de los yacimientos con el movimiento transversal y sualmacenamientoen el borde paralelo al frente de trabajo.El movimiento de la tralla en forma de ocho. La tralla despus de su descarga en el vaciadero 1* no se dirige al frente 1 donde se llenaba anteriormente sino al frente 2 situado algo mas lejos segn el frente de los trabajadores.Despus de llenarse con la roca la tralla se desplaza al vaciadero 2* para su descarga y de nuevo se dirige al frente 1, etc. Este esquema se utiliza para la construccin de terraplenes con las rocas vecinas adyacentes y en la ejecucin de las trincheras con el desplazamiento transversal de la roca.Enel trabajosegn este esquema el tractor gira alternativamente 180 a la derecha y a la izquierda, lo que excluye el desgaste de un lado de los elementos de marcha del tractor y de la tralla.El movimiento de la tralla segn espiral se utiliza cuando los desmontes se disponen a lo largo de ambos costados y el desnivel entre las cotas de desmonte y terrapln no es mayor de 2.5 a 3 m.El esquema de movimiento de las trallas en zig - zag se utiliza en la ejecucin de trincheras y de gran longitud.

BULLDOZER

Suempleopreponderante y ms econmico es la excavacin y transporte sucesivo del material a lo largo de la direccin de la marcha, segn un ciclo de ida y vuelta compuesto de las siguientes fases:

1.Excavacin del material y carga de la hoja para un tramo cort; esta fase representa una pequea parte deltiempototal.

2.Empuje del material acumulado delante de la hoja en la fase precedente, y descarga.

3.Retorno en vaci en marcha atrs hasta la zona de excavacin para iniciar un nuevo ciclo.

La distancia econmica del empleo es como mximo 60-70 metros.

Para obtener el mximo rendimiento, se procura seguir la fase til, de forma que se puede disponer de la mximapotenciayfuerzade empuje posible.

Se busca, por otra parte hacer mnima la prdida de material que normalmente tienen lugar durante el empuje y que pueden alcanzarvaloresconsiderables en relacin a la distancia recorrida y a la forma de hoja Fig. 29.

Fig. 39. Tractor bulldozer

Se trabaja por tanto:

En bajada para aumentar el esfuerzo de empuje dado por el tractor.

Con dos o incluso ms bulldozer, uno al lado del otro, para disminuir la perdida de material excavado.

Entre las paredes de una zanja o entre dos pequeos realces convenientemente preparados.

3.8. Angledozer

Esta mquina su aplicacin ms econmica en los trabajo de explanacin a media ladera Fig. 40. Por este motivo su hoja pude ser orientada a derecha o izquierda, y la seccin de la misma es mucho ms curvada que en bulldozer. Esto tiene por objeto que el material movido, como ya hemos indicado, no se acumule demasiado delante de la hoja, voltee mejor y se empujado ms fcilmente de lado Fig.41.El angledozer es ms apto paramquinasde pequea o media potencia y no est dotado generalmente de cilindro hidrulico de mando de la inclinacin transversal; su utilizacin en mquinas de gran capacidad deproduccintiende a reducirse.

Fig. 40. Operacin

Fig. 41. Tractor Angledozer

Tractor Ripper

El ripper es una mquina que est equipado por pas afilada que van montadas en parte posterior del tractor, y con la toma de fuerza se introduce en el terreno, levantado y desintegrando ste al avanzar el tractor. Tambin la parte externa, recambiable, del ripper es deaceroal manganeso Fig. 42. Este tractor tiene los mismossistemasprincipales que los otros tractores mencionados anteriormente.Existen, de todas maneras, condiciones que favorecen esta operacin de excavaciones, y son: Fallas y planos de fragmentacin y debilidad Meteorizacin y debilitamiento derivados de lasfuentescambios detemperaturay humedad. Alto grado de estratificacin y laminacin Presencia de humedad Baja resistencia a la compresin

Fig. 42. Tractor Ripper

Sistema de inyeccin de combustible o sistema de alimentacindemotoresDiesel.

Finalidad.-Es lamisinde conducir (alimentar) el combustible desde el depsito, hasta la bomba de inyeccin y de all al inyector mediante la bomba de combustible.Inyeccin de combustible.-La alimentacin de los motores diesel se realiza introduciendo por separado, en el interior de los cilindros, elairey el combustible, los cuales se mezclan en el interior de la cmara decombustin, donde se prodcela carburacin y combustin de la mezcla debidamente dosificada para el funcionamiento delmotor.El aire procedente de laatmsfera, debidamente filtrado, es introducido en los cilindros durante la fase de admisin y comprimido a granpresinen el interior de la cmara de combustin. De este modo alcanza latemperaturaadecuada parainflamacindel combustible al ser ste inyectado directamente en la cmara de combustin. Para introducir el combustible en la cmara de combustin se dispone en la culata una vlvula inyectora, denominada inyector de combustible, para cada uno de los cilindros, que inyecta en el momento de adecuado, segn el orden de encendido, la cantidad justa de necesario para la formacin de la mezcla y funcionamiento del motor Fig.11.

Fig. 11. Inyeccin de combustible-aire

La cantidad de aire en la admisin y el caudal de combustible inyectado en cada momento se controlan desde el pedal de aceleracin, que acta mecnicamente sobre una mariposa situada en el colector del aire de admisin.La mariposa degases, segn su posicin de apertura, regula la cantidad de aire que penetra en los cilindros y acta simultneamente sobre el sistema de mando de la bomba inyectora (cuando este mando es del tipo neumtico) controlando el caudal de combustible en la inyeccin segn la carga y rgimen de funcionamiento del motor.Cuando el mando de la bomba inyectora no es del tipo neumtico sino del tipo mecnico, no se efecta elcontroldel aire procedente de la admisin hacia los cilindros, este paso es libre y sin restricciones, el caudal de combustible a inyectarse es el que finalmente controla la carga y el rgimen de funcionamiento del motor.

En el motor diesel el combustible debe mezclarse durante un corto intervalo detiempocon el aire comprimido aspirado. Para conseguirlo se debe pulverizar el combustible al mximo, de modo que se queme totalmente y pueda obtener del motor un rendimiento adecuado. Esta es la causa que obliga a pulverizar el combustible al mximo y el motivo de que convenga utilizar la inyeccin del mismo a elevadas presiones Fig.12.

Fig. 12. Partes del sistema de inyeccinFormas de sistema de alimentacin.

Por gravedad A presinPor gravedad.- Se utiliza en los motores estacionarios y algunos motores, en los que el caudal y la presin de alimentacin vienen determinados por la altura a que se encuentra situada el depsito.A presin.- Se utiliza cuando el depsito de combustible se encuentra al mismo nivel o inferior que el racor de entrada a la bomba de combustible.Combustible.- Es lamateria primaque consumen los vehculos parapoderdesplazarse, las cuales constituyen una mezcla dehidrocarburossaturados diversos tales como (Diesel N 02).

Circuitos del sistema de alimentacin

1.-Circuito de alta presin2.-Circuito de baja presinComponentes principales Fig. 13. 1.Tanque 2.Bomba de transferencia 3.Filtro de combustible 4.Gobernador de la bomba 5.Palanca de acelerador 6.Bomba de inyeccin 7.Caera de alta presin 8.Inyector 9.Forma de pulverizacin de combustible

Fig. 13.Circuitosdel sistema de inyeccin de combustible

Bomba de transferencia.- Lasbombasde alimentacin empleadas en los motores diesel son generalmente de accionamiento mecnico, del tipo aspirante e impelente y de funcionamiento por diafragma o por mbolo. Su nica misin es mantener el flujo de combustible a la presin establecida sobre la bomba de inyeccin Fig. 14.La bomba de inyeccin de combustible acciona la bomba de alimentacin, que succiona el combustible del depsito. Su finalidad es bombear combustible hacia la bomba de inyeccin bajo una determinada presin.La bomba de alimentacin est tambin equipada con un cebadormanualque se pude utilizar cuando se ha agotado el combustible del depsito, en este caso se debe bombear a mano el combustible nuevo con el cebador manual, al mismo tiempo que se evacua el aire que ingres al sistema de combustible abriendo el tornillo de aireacin en el soporte del filtro de combustible.

Fig. 14. Prueba de la bomba de combustible

Filtro de combustible.-Este filtro se intercala en el circuito de bomba de alimentacin y la bomba de inyeccin.Tiene la misin de proteger a la bomba inyectora y a los inyectores, realizando un filtrado escrupuloso del combustible gracias a un fino material filtrante muy tupido, se emplea para ello tela metlica, placas de fieltro, tela de nailon, papel celuloso, Fig.15.

Fig. 15

Bomba de inyeccin.- El combustible purificado llega luego a la bomba de inyeccin, de la que existen dosmodelos, segn la disposicin de los elementos en la bomba y su forma de realizar ladistribucindel combustible sobre los inyectores: La bomba de elementos en lnea y La bomba de elemento rotativo. La bomba rotativa o del tipo distribuidor (Fig. 16) se usa principalmente en los motores pequeos y tiene un solo pistn para bombear el combustible a todos los cilindros.

Fig. 16. Bomba de inyeccin rotativaLa bomba de elementos en lnea (Fig. 17) se utiliza para motores ms grandes. Funciona con un pistn para cada cilindro del motor y tiene por lo tanto una capacidad mucho mayor. Las bombas de inyeccin de combustible se construyen con gran precisin para que sean capaces de suministrar combustibles en las cantidades y tiempos correctos.

Fig. 17. Bomba de inyeccin lineal

Cuando el conductor oprime el pedal del acelerador, acciona simplemente una varilla de mando de la bomba de inyeccin de combustible, esta varilla, a su vez, hace girar los pistones de la bomba y se inyecta mayores cantidades de combustible a los cilindros. El caudal de de inyeccin de combustible se calcula mediante la ecuacin de continuidad de fluidos.

Q = A . VDonde: A = rea, V = velocidad

Ejemplo:

Lavelocidadde una bomba en el suministro, cuyo dimetro tiene 60 mm. es 4 m/s. Calcule la velocidad en la parte de la caera escalonada de ancho nominal de 50 mm.

Respuesta:5,76 m/s

La bomba de inyeccin es el mecanismo de bombeo encargado de comprimir el combustible a gran presin (de 100 a 700 Kg. /cm2), EDC llega las presiones de 1000 a 2000 Kg. /cm2 y distribuirlo entre los inyectores situados en los cilindros del motor. Para ello lleva una serie de elementos encargados de que la inyeccin y el suministro de combustible a los cilindros cumplan las siguientes condiciones:

Dosificacin exacta de la cantidad de combustible a inyectar segn las necesidades de carga en el motor.

Distribucin de un caudal de combustible en cada embolada rigurosamente igual para cada cilindro del motor.

Elevada rapidez de actuacin, debido a que el tiempo empleado en cada inyeccin es extremadamente corto, sobre todo en motores rpidos (milsimas de segundo), la bomba debe ser capaz de producir el suministro de combustible y el cese de la inyeccin durante es reducido tiempo.

Debe realizar la inyeccin en el instante preciso, para ello se instala un sistema de regulacin y avance automtico a la inyeccin adosados a la bomba que permite aquella a la velocidad de rgimen y carga del motor.

Todas estas condiciones de funcionamiento hacen que la bombade inyeccin sea un elemento de elevada precisin, emplendose en su fabricacin material de grancalidad.

El extremado ajuste de sus elementos constructivos permite que, en un tiempo de funcionamiento tan reducido, la bomba pueda ser capaz de cargarse de combustible, comprimirlo a gran presin e inyectar sobre el cilindro en el momento justo un caudal tan pequeo de combustible, sin prdida de carga, que no admite la ms pequea fuga de combustible ni desfase en sucomportamientofuncional.

Estas caractersticas de la bomba dan idea de su elevadocostode fabricacin, siendo ste uno de los elementos que influyen directamente sobre el mayorpreciode los motores diesel.

Inyector.-El inyector (Fig. 18) se fija firmemente a la culata. Su finalidad es inyectar combustible finamente pulverizado a presin muy elevada en la cmara de combustin.

El extremo del inyector sobresale un poco dentro de la cmara de combustin y absorbe muchocalor. A fin de extraer el calor, el inyector est envuelto en un manguito decobre. Una parte del combustible suministrado a la tobera se fuga entre la aguja de la tobera y el manguito para enfriar y lubricar la misma. El exceso de combustible retorna luego al depsito mediante una lnea de retorno.

Fig. 18. Inyeccin de combustible

Turbocompresor.-Los motores instalados en los camiones y autobuses modernos funcionan con sobre-compresin en la admisin. Esto significa que un compresor impulsa mayor cantidad de aire dentro de los cilindros que el que pueden aspirar los pistones. Cuanto ms aire se pude introducir en el cilindro, mayor es la cantidad de combustible que se pude quemar Fig. 19.

Fig. 19. Turbocompresor

En consecuencia, se pude incrementar lapotenciadel motor sin aumentar la cilindrada. Enel lenguajemoderno, este compresor se denomina turbocompresor.

El flujo de gases de escape acciona el turbo. La ventaja de un turbocompresor de este tipo es que no se requiere potencia adicional del motor para accionarlo. Los gases de escape accionan un rotor del tipo turbina que alcanza una velocidad muy elevada.En el otro extremo del eje que sostiene la turbina hay una rueda del tipo compresor. Cuando el rotor se acelera,fuerzael aire hacia los cilindros y desarrolla una sobrepresin. La combustin de un motor con turbo compresin de admisin, es de mejor rendimiento que la de un motor de aspiracin natural y abarata su funcionamiento.Esta combustin ms eficaz proporciona tambin gases de escape ms limpios y reduce as la polucin. El turbo sirve tambin como silenciador adicional, tanto en el lado de admisin, como en el lado de salida de los gases quemados y reduce considerablemente el nivel deruidodel motor.

SISTEMA DE ALIMENTACIN DEL MOTOR DIESEL EDC (CAMMON RAIL)

Funciones del sistema de inyeccin son:

Alimentacin del motor diesel con combustible diesel N 02 Produccin de la presin (alta) para la inyeccin y distribucin de combustible a cada cilindro Inyeccin del combustible en la cantidad correcta y en el momento adecuado.

Sistema de cargaAlternadoresEstos elementos fallan rara vez por razones elctricas (diodoso bobinados) , salvo errores o fallas mayores en el circuito elctrico, pero encambio, por su alta velocidad de rotacin , requieren a menudo, reparacin de sus elementos de desgaste: rodamientos, segmentos (anillos) rozantes y carbones (escobillas) .Cabe destacar que los motores Diesel que operan enmineraandan con velocidades bajas de la caja de cambio y altos regmenes de giro del motor y/o a altas velocidades en carreteras, tendrn desgastes mayores, situacin a la que asimilan las maquinaras, camiones, volquetes, cargadores frontales, tractores, perforadoras yserviciosauxiliares.En general, le cambio de elementos de desgaste se sita entre los 3500 h y 4000 h. por lo que se considerar el promedio de 3750 h.

Componentes del sistema de carga Fig. 20 y Fig. 21.

Fig. 20. Circuito de carga

Componentes del sistema de carga Batera o acumulador Alternador o generador Regulador de corriente Chapa de contacto Cables detierray positivo Ampermetro (carga o descarga) Tablero de fusibles de control ECU Sensores Conectores

Fig.21. Sistema de carga

Principio de funcionamiento. Partimos de la base de que si un conductor elctrico corta las lneas de fuerza de uncampo magntico, se origina en dicho conductor unacorriente elctrica.La generacin de corriente trifsica tiene lugar en los alternadores, en relacin con unmovimientogiratorio. Segn este principio, existen tres arrollamientos iguales independientes entre s, dispuestos de modo que se encuentran desplazados entre s 120. Segn el principio, de lainduccin, al dar vueltas el motor (imanes polares con devanado de excitacin en la parte giratoria) se generan en los arrollamientos tensiones alternas senoidales y respectivamente corrientes alternas, desfasadas tambin 120 entre s, por lo cual quedan desfasadas igualmente en cuanto a tiempo. De esa forma tiene lugar un ciclo que se repite constantemente, produciendo lacorriente alternatrifsica.

Partes de alternador 2.Rotor 3.Escobillas o Carbones 4.Porta Carbones 5.Estator 6.Arrollamiento o devanado de excitacin o inductor 7.Inducido 8.Entrehierro

Como se forman las tres fases ya desfasadas, aqu el periodo de salida de cada vuelta es de ms menos o de menos ms (+ -) o (- +) aunque los tres cables llevan la doble polaridad, dos lo hace en positivo y uno de los cables lo hace en negativo, por ejemplo el numero 1 lo hace en negativo y el 2 y 3 en positivo o el 1 y 2 lo hacen en positivo y el 3 en negativo, de esta forma siempre hay en las tres fases una de distinta polaridad.El flujo de la corriente alterna, por este motivo esta corriente se define de esta forma, por que el inducido recoge en cada vuelta completa la doble polaridad que posee el inductor.Cuando gira en sentido contrario la polaridad cambia y los motores funcionan en sentido contrario. Es decir al revs de cmo funcionaban.En losalternadores los inductoresestn alimentados por una excitatriz, esta es una corriente adicional producida por una dinamo (corriente continua) para alimentar los electroimanes o polos electromagnticos que forman el campo magntico del alternador, como ste no tiene imanes lo tiene que hacer con electroimanes que tiene ms potencia e intensidad de flujo que los imanes.En esta maquinas la tensin llega ha ser muy alta, al ser alterna lleva cada cable la doble polaridad, lo que la convierte en muy peligrosa para su manipulacin.As podemos comprender que cuando pasan las espiras de alambre de una parte de la armadura frente a una zona del inductor o polo electromagntico, arranca una copia de esa determinada polaridad y la introduce por el correspondiente cable de salida.Laelectricidadse comporta como un fluido ya que se diferencia poco de este, lo que si interviene siempre es la doble polaridad."Se llama polo positivo al que, por sunaturaleza, posee un potencial elctrico y polo negativo aquel en que ese potencial se manifiesta como vaco".Los contenidos aqu expuestos son vlidos para alternadores monofsicos y trifsicos. En el caso del alternador trifsico, las consideraciones y magnitudes son de fase

Sistema de arranque

Finalidad del sistema de arranque.El sistema de arranque tiene por finalidad de dar manivela al cigeal del motor para conseguir el primer impulso vivo o primer tiempo de expansin o fuerza que inicie su funcionamiento. El arrancador consume gran cantidad de corriente al transformarla en energasmecnicapara dar movimiento al cigeal y vencer la enormeresistenciaque opone la mezcla al comprimirse en al cmara de combustin.Una batera completamente cargada puede quedar descargada en pocos minutos al accionar por mucho tiempo el interruptor del sistema de arranque, se calcula que el arrancador tiene unconsumode 400 a 500 amperios de corriente y entones nos formamos una idea de que una batera puede quedar completamente descargada en poco tiempo, por eso no es recomendable abusar en el accionamiento del interruptor de arranque Fig. 21.

Fig. 21. Sistema de arranqueFuncin de la marchaPuesto que un motor es incapaz de arrancar slo por el mismo, su cigeal debe ser girado por una fuerza externa a fin de que la mezcla aire-combustible sea tomada, para dar lugar a la compresin y para que el inicio de la combustin ocurra.

El arrancador montado en el bloque de cilindros empuja contra un engranaje motriz cuando el interruptor de encendido es girado, una cremallera engancha con el volante y el cigeal es girado.Componentes principales del motor de arranque Fig. 22.

Fig. 22. Motor de arranque

Sistemas de ayuda para el arranque de los motores dieselEstos 10 a 30 segundos de precalentamiento resultan inevitables para un gran nmero de motores de este tipo. Pues el funcionamiento con auto ignicin exige que en la cmara de combustin imperen temperaturas considerablemente elevadas (entre 700 y 900 grados centgrados), que no en todos los diesel y a cualquier temperatura exterior pueden alcanzarse ya tras los primeros giros del motor de arranque.En la mayora de los casos, para el arranque en fro se utilizan como eficientesfuentesde calor las llamadas bujas de incandescente, que son calentadas a travs de la instalacin elctrica del vehculo. Estas bujas se ubican en la tapa de cilindros y se proyectan hacia el interior de la cmara de combustin Fig. 23.

1.Inyector 2.Buja incandescente 3.Cmara de combustin

Fig. 23. Cmara de combustin

Tablero de control instrumentos

En el tablero de control estn ubicados todos los instrumentos que nos permiten operar una mquina de carguito,transporte, perforacin, etc. Las cuales requieren habilidades y viveza del parte del operador Fig. 24.Estratgicamente posicionado, el tablero de instrumentos con un completo nmero de mostradores fue desarrollado para proporcionar lecturas fciles y precisas. Permite el control del equipamiento en la operacin del sistema retro o en el sistema transmisin demquinas.

Fig. 24. Tablero de control

Instrumentos principales: 1.Indicador de presin deaceitedel motor 2.Indicador de presin de aceite transmisin 3.Indicador de presin de sistema hidrulica y neumtica 4.Ampermetro 5.Indicador de temperatura derefrigeracindel motor y transmisin 6.Interruptor de arranque y calentamiento 7.Velocmetro 8.Odmetro 9.Indicador de nivel de combustible 10.Luzadvertencia de presin de aceite del motor 11.Luz de advertencia del sistema de carga. 12.Luz de advertencia del sistema de frenos 13.Luz de advertencia de bajo nivel de combustible 14.Luz de aviso de cinturn de seguridad 15.Luces deindicadoresde seal de giro y seal de peligros. 16.Otros.

Controles principales. 1.Chequear manmetro de aceite del motor. 2.Chequear revoluciones del motor. 3.Chequear temperatura de agua 4.Chequear filtro de aire, ver marcador 5.Chequear compresor (ver presin de aire). 6.Controlar la fuga de aceite. 7.Revisin general de mquina.

La cabina del operador proyectada ergonmicamente mediante tecnologaavanzada derealidad virtualpara proporcionar comodidad, espacio y visibilidad incomparables al operador.Las palancas y botones de control, los interruptores y los medidores se ubican para aumentar al mximo laproductividad, los controles de operacin de bajo esfuerzo para ladireccin, los cambios y sistema de transmisin; los mismos responden precisamente a los mandos del operador. Los controles de operacin pueden configurarse de dos maneras: con sistema de direccin Comando Control y controles electro hidrulicos de una mquina.

EQUIPOS DE CARGUO EN MINERA SUBTERRNEA

Scoop ESTRUCTURA

Es la parte visible del equipo, contiene y soporta todos los elementos internos como el motor, sistema de transmisin, vlvulas, actuadores, etc.El chasis va a soportar grandes esfuerzos y va a estar sometido a desgaste por ello la mayora de componentes se fabrica de plancha de acero o de acero fundido.

El chasis del scoop es articulado (dos chasis unidos por articulacin central) para el cargador frontal est formado por chasis posterior, chasis delantero, articulacin central, aguiln o brazo, cuchara eslabones, etc.

Los equipos tiene dos tipos de chasis:

a-Chasis tipo FOPS (Con estructura protegida contra cada de rocas). b- Chasis tipo ROPS (Con estructura protegida contra volcadura). Algunos equipos tienen diseo de chasis FOPS+ ROPS

Bastidor del extremo del motor. Es un bastidor completo de seccin en caja con planchas de enganche en el extremo delantero que proporciona una estructura fuerte y rgida que resiste las cargas de torsin e impactoEl montaje trasero de los contrapesos, la caja de la batera y la caja de herramientas estn en la parte trasera del rea del bastidor.Diseo de enganche extendido. Proporciona una distribucin de carga excelente y prolonga la duracin de los cojinetes con planchas de enganche gruesas y una plancha de mariposa que soporta el enganche y aumenta la rigidez de torsin. La abertura ancha mejora el acceso de servicio.

Bastidor del extremo opuesto al motor. Proporciona una base de montaje fuerte para el eje delantero, brazos de levantamiento, cilindros de levantamiento y cilindros de inclinacin. Es una torre de carga de cuatro planchas fabricadas que absorbe grandes fuerzas de torsin, impacto y carga.Varillaje. Los brazos de levantamiento son de acero macizo y proporcionan una fuerza superior con un rea de visin excelente del extremo delantero. El diseo demostrado ofrece un alcance y un espacio libre de descarga excelentes que permiten adaptarse de forma excepcional a los camiones de obras y a los de transporte por carretera

La estructura albergara la cabina del operador, esta ultima estar construida para cumplir con los estndares internacionales de proteccin del operador. (FOPS (anti cada de rocas), ROPS (antivuelco) o ambas)

La cabina es especficamente diseada para cargadores de bajo perfil y logra mayor fortaleza con la nueva estructura de. La estructura de la cabina brinda alta durabilidad y resistencia debido a una gran capacidad para absorber impactos.Las cabinas permiten una operacin de bajo ruido utilizando un motor de bajo ruido y mtodos para disminuir

los sonidos desde la fuente de origen. La recientemente diseada cabina de gran rigidez tiene una excelente capacidad de absorcin de sonido. Mediante la mejora de reduccin de sonidos en la fuente.

MOTOREl cargador utiliza un motor de combustin interna formado por un conjunto de piezas o mecanismos fijos y mviles, cuya funcin principal es transformar la energa qumica que proporciona la combustin producida por una mezcla de aire y combustible en energa mecnica o movimiento. Cuando ocurre esa transformacin de energa qumica en mecnica se puede realizar un trabajo til.

La Seleccin de la cantidad adecuada de los caballos de fuerza (potencia del motor) del cargador es una de las principales consideraciones en su compra. Si va a hacer una alta produccin de trabajo, entonces el alto potencial de caballos es muy crtico. Si va a hacer ms trabajos de acabado, los caballos de fuerza ayudan a determinar la facilidad de direccin del cargador. La relacin entre el peso y la potencia en caballos tambin es importante.Adems los motores de los LHD debern estar diseados para entregar un desempeo ptimo bajo las condiciones ms severas, mientras cumple con las ltimas regulaciones ambientales. Un motor de alto rendimiento sin sacrificar potencia o productividadEl motor se divide en 3 partes constructivas fcilmente diferenciables: culata, bloque y crter.

El Motor puede ser

Aspiracin Natural Turbo alimentado Turbo alimentado y Pos enfriado Con control electrnico de Inyeccin.

La culata

Es hecha de hierro fundido; y cierra el cilindro formando la cmara de combustin. La culata se encaja al bloque de cilindros con un grupo de tornillos. Entre la culata y el bloque de cilindro es montada una junta con la marca TOP en la parte de encima. Su funcin es sellar el refrigerante y pasajes de aceite y asegurar el sellado perfecto de las cmaras de combustin.La junta delgada de la culata, tiene un contorno de elastmero negro de sello alrededor de las regiones del agujero de los pasajes de las varas de las vlvulas y agujeros de pasaje del refrigerante; y un anillo metlico alrededor del rea de fuego en cima del cilindro.Los inyectores tambin se fijan en las culatas; con su extremidad inferior sellada por una arandela y un O- anillo. Las juntas del colector para la entrada (admisin) y la descarga son diferentes.

El bloque de cilindros

El bloque de cilindros es hecho de hierro fundido y aloja camisas mojadas del cilindro es decir, cada camisa est en el contacto directo con la solucin refrigerante, lo que proporciona la deformacin termal reducida y el mejor control de consumo de aceite lubricante bajo las condiciones severas de uso. Las camisas del cilindro son trasladables, para facilitar la reparacin del motor.

La estructura del bloque de cilindros garantiza alta durabilidad, la baja propagacin del ruido, adems de incorporar varios componentes. Se alojan en el bloque de cilindros, la bomba refrigerante, la bomba de aceite y el refrigerador de aceite .El filtro de aceite se encaja a la tapa del refrigerador de aceite.

Los pistones, camisas y bielas

1 - Los anillos del pistn 5 - El buje de la biela 2 - El pistn 6 - La camisa del cilindro3 - El alfiler flotante del pistn 7 - El anilloTombak4 - El casquillo de la biela 8 - Anillos inferiores de las camisas

La camisa del cilindro es hecha de hierro fundido y est aislada en la parte inferior por dos anillos de caucho localizados en las ranuras en el bloque de cilindros, y por un anillo Tombak en la parte superior. Las bielas son hechas de acero forjado, muy bien pesadas despus de que acabadas, para que ellas estn montadas en un motor con la misma clasificacin de peso, lo que permite el funcionamiento liso y silencioso. Para evitar el roce durante la asamblea de nuevos casquillos de la biela nosotros debemos refrescarlos primero.El pistn es hecho de una aleacin de aluminio- leve, bastante resistente al calor y al golpe. Los pistones se refrescan por medio de boquillas refrescantes (toberas) que salpican el aceite en la superficie interna ms baja. En las ranuras del pistn se alojan dos anillos de compresin y un anillo rascador de aceite. El primer anillo de compresin es hecho de una aleacin de hierro-fundido, revestido con cromo, ofreciendo mayor resistencia al desgaste y al calor. El segundo anillo de compresin tambin es hecho de una aleacin de hierro-fundido, revestido con cromo slo en la superficie de contacto con la pared del cilindro. El anillo rascador de aceite tambin es hecho de una aleacin de hierro-fundido, siendo que tiene aberturas para almacenar el aceite.En el montaje las marcas en el pistn y en la biela deben apuntar al volante.

El rbol de levas

El rbol de levas es hecho de acero forjado, es montado en e bloque de cilindros y es apoyado con siete cojinetes. Se maneja por el mecanismo de los engranajes de distribucin.Las varillas de levantamiento de las vlvulas son mecnicas; ellas se instalan en el bloque de cilindros. Las vlvulas de admisin y de descarga son movidas por las varas y balancines empuja vlvulas.

Cada vlvula se alza por dos resortes. La punta del manguito de cada vlvula es endurecida por templa, para resistir al uso.

El cigeal

El cigeal es hecho de una aleacin de acero forjado. Tiene siete cojinetes principales. Los cojinetes de apoyo son montados en el primer cojinete principal (el ms cerca al volante), actuando como un regulador de la holgura axial. El volante se encaja a la brida trasera del cigeal. En la extremidad delantera del cigeal es montado un amortiguador de vibraciones (hecho de hierro y caucho), y una polea con un cubo y la hlice del radiador.

Los engranajes de distribucin

1 - El engranaje del cigeal 5 - El engranaje de la bomba de agua 2 - El engranaje intermedio 6 - El engranaje de la bomba de aceite3 - El engranaje de la bomba de inyeccin 7 - El engranaje del compresor- El engranaje del rbol de levas

Los engranajes de distribucin se localizan bajo una tapa en el frente del bloque de cilindros.Los engranajes son hechos de acero forjado. Los engranajes 1, 2, 3 y 4 (vea anteriormente) tienen las marcas para la sincronizacin del rbol de levas y la bomba de inyeccin de combustible. Para esta sincronizacin, el 1 cilindro debe estar en oscilacin y el 6 cilindro debe estar en compresin.El engranaje 3 tiene un mecanismo que trabaja como un ajustador de avance de inyeccin.

En el montaje, la centralizacin de la tapa del frente con la caja de distribucin, nosotros debemos usar una herramienta especial, (por favor refirase al Manual de ServicioEl sistema de la lubricacin

1 - La bomba de aceite 8 - El conector 2 - La caera de la succin 9 - El sensor Elementos del resfriador de aceite 10 - El crter

La tapa del resfriador de aceite 11 - La junta del crter 5 - El filtro de aceite 12 - El manguito del nivel de aceite 6 - La vlvula del retorno 13 - La tapa7 - El tapn 14 Recipiente

El sistema de lubricacin se constituye por el crter de aceite, la caera de la succin, la bomba de aceite, el refrigerador de aceite y el filtro de aceite, ese aceite del suministro a travs de un conducto principal es distribuido a las partes movibles del motor. De la galera principal el aceite lubricante tambin es enviado para el turbocompresor, la bomba de inyeccin de combustible y el compresor de aire. El filtro es de flujo total, en otros trminos, todo el aceite lubricante es bombeado para pasar por el filtro. En la velocidad que opera, la presin del aceite es de 4,5 bar (450 kPa o aprox. 4,6 kgf/cm2).

La lubricacin es hecha por la circulacin del aceite, forzada por la bomba. La bomba (1) succiona el aceite del crter de aceite (2) a travs del tubo de succin (3) y le hace fluir al refrigerador de aceite (3 y 4) y despus al filtro de aceite (5). Posteriormente, el aceite fluye a travs de los conductos (6) del bloque de cilindros y se distribuye para varios puntos de lubricacin del motor. Del conducto principal, el aceite lubrica los cojinetes principales (7), los cojinetes del cigeal (8) y las boquillas inyectoras (9), de donde el aceite es echado por medio de chorros en la superficie interna ms baja de los pistones. El aceite pasa por los conductos a los cojinetes del rbol de levas (10) y tambin alcanza las varillas de levantamiento de las vlvulas (11). Por el canal central de las varas el aceite sube hasta los balancines (12) y a las extremidades de los manguitos de las vlvulas. La bomba de inyeccin de combustible (13),el turbocompresor(14) y el compresor de aire (no mostrado en la figura) se lubrica por medio de caeras externas que se conectan al conducto principal. El aceite vuelve al crter de aceite a travs de los conductos de retorno.

El sistema del combustible

1 - El tanque de combustible 4 - Bomba alimentadora 7 - Las caeras de alta presin 2 - Los tubos de baja presin 5 - Bomba de inyeccin 8 - Retorno - El filtro de Combustible 6 - Retorno 9 Inyector

El combustible es chupado del tanque por la bomba alimentadora que se encaja a la bomba de inyeccin de combustible. De la bomba alimentadora el combustible flui a travs del filtro, bajo la presin del sistema, hasta el lado de baja presin de la bomba de inyeccin de combustible.La bomba de inyeccin en-lnea se localiza en el lado "fro" del motor, proporcionando un funcionamiento ms estable. La bomba de inyeccin del combustible presiona el combustible en cada uno de los inyectores. La presin de las boquillas de inyeccin es de 285 +8 / -0 bar. El sobrante del combustible que no fue inyectado vuelve al tanque va la lnea del retorno.La bomba de inyeccin

1 - El tanque de combustible 6 - El inyector2 - La bomba alimentadora 7 - La caera del retorno3 - La bomba de inyeccin 8 - El engranaje con ajuste de inyeccin 4 - El filtro de combustible 9 - La palanca de parada del motor5 - Las caeras de alta presin 10 - El filtro Racor (filtro separador de agua)

La bomba de inyeccin de combustible es una unidad Bosch S2000. Las bombas de inyeccin en-lnea tienen elementos de bombear que consisten en un cilindro y un pistn, uno para cada inyector,. La longitud del golpe de pistn no es inconstante, por consiguiente son acabadas las orillas de control en los pistones para que sea posible el control de la cantidad de combustible inyectado. El volumen deseado se obtiene por medio del posicionamiento rotatorio de los pistones, a travs de un manguito mvil (cremallera) controlado por el pedal del acelerador. El control de la bomba de inyeccin de combustible es hecho a travs de un gobernador mecnico. Hay una palanca de parada, para cortar el suministro de combustible al motor. Esa palanca es accionada por un solenoide elctrico de la parada del motor. Hay que limpiar el filtro de la bomba alimentadora, siempre que es reemplazado el filtro de combustible. El servicio de mantenimiento en la bomba de inyeccin de combustible debe ser efectuado en los talleres de servicios autorizados Bosch.

Sistema de admisin del aire

El sistema de la entrada del aire tiene la funcin de proporcionar el aire limpio para el proceso de combustin en el motor.El aire del ambiente entra por la entrada del aire y fluye a travs del filtro de aire; de este filtro, fluye el aire limpio al motor.El filtro de aire consiste de una carcasa y de un elemento filtrante. El elemento es constituido del papel filtrante envuelto por una proteccin hecha de hoja de metal perforada.

El Turbocompresor - los componentes y la funcin

1 - Colector de descarga2 - La turbina de la descarga.3 - Salida de gases de descarga.4 - La turbina del aire (el compresor).5 - La entrada de aire para el compresor6 - La salida de aire para el intercooler7 - La entrada de aire para el colector de admisin 8 - El colector de admisin

Despus de la combustin, los gases calientes dejan el motor a travs de la descarga (1), haciendo girar la rueda de la turbina de la descarga (2) antes de salir afuera (3) a la caera de la descarga y silenciador. La rueda del compresor (4) tambin gira, porque se enlaza a la rueda de la turbina por un rbol comn.Cuando la rueda del compresor acelera, tira el aire atmosfrico filtrado (5), lo comprime y lo bombea para ser enviado (6) al intercooler; y del intercooler el aire entra (7) en el motor a travs del colector de admisin (8). Esto mejora la potencia del motor, porque mientras ms aire es forzado para dentro de los cilindros, mayor la cantidad de combustible que puede inyectarse.

Intercooler

El intercooler est localizado en el circuito de entrada (admisin) de aire del motor, entre el turbocompresor y la entrada (admisin). Es un cambiador de calor refrigerado por aire, localizado delante del radiador. El aire comprimido deja la carcasa del turbocompresor muy caliente, debido a los efectos del combustible que quema a altas temperaturas. El intercooler reduce la temperatura del aire de la entrada, hacindolo ms denso y permitiendo inyectar una cantidad mayor de combustible. Eso mejora el desempeo del motor. La reduccin de temperatura del aire de la entrada, influye en los resultados dentro de la cmara de combustin que, disminuye el desgaste de vlvulas y pistones.

El sistema refrigerante - el circuito refrigerante

1 - La bomba de agua 2 - Las camisas3 - Las culatas 4 - El termostato 5 - El radiador6 - El tanque de expansin7 - Las mangas del tanque de expansin

El control de temperatura del motor es hecho por la vlvula del termostato. Una bomba de agua refrigerante centrfuga (1) hace el flujo refrigerante a travs de las cmaras alrededor de cada camisa del cilindro (2), de ah para el interior de las culatas (3), despus alcanzando el termostato (4). Si el termostato est cerrado, el refrigerante es llevado de la caja del termostato, de vuelta a la bomba refrigerante. Si el termostato est abierto, los flujos refrigerantes son llevados al radiador (5). El termostato empieza abriendo a los 80 C y es totalmente abierto a los 94 C.

La bomba de agua refrigerante es del tipo centrfugo; funciona en la cmara refrigerante del bloque de cilindros. La bomba refrigerante se maneja por intermedio de engranajes. Para tirar la bomba refrigerante es necesario quitar la tapa del mecanismo de distribucin y el engranaje del rbol de levas. La fase de la carcasa de la bomba refrigerante se encaja a la pared interna de la carcasa del mecanismo de distribucin. Un retentor del tipo - labio retiene el aceite lubricante. El estancamiento de agua se hace por medio un vedador de sello mecnicoEntre los dos vedadores hay un espacio que comunica con el exterior del bloque de cilindros a travs de un agujero: es el agujero de la inspeccin en la pared lateral izquierda del bloque (cerca de la bomba refrigerante). Este agujero permite que una gotera eventual de refrigerante de la bomba, o aceite de los anillos del sellado pueda observarse

El ventilador del radiador

1 - El ventilador2 - El embrague viscoso3 - Tuerca (rosca izquierda)

El sistema refrescante puede ser con un ventilador fijo o con un ventilador del tipo Viscofan. El grupo del ventilador del tipo Viscofan se localiza al final del cigeal, encajado en el cubo de la polea del amortiguador de oscilaciones. El Viscofan es un ventilador termostato-controlado. El ventilador es accionado por un embrague viscoso. Un fluido viscoso dentro de un dispositivo de accionamiento hace el acoplamiento del cubo del ventilador, dependiente del aumento de la temperatura del motor. La hlice del ventilador tiene un dimetro de 560 mm.SISTEMA DE TRANSMISION

Operacin del Sistema de Transmision

El Sistema de Transmision es un grupo de componentes que trabajan juntos para transferir la potencia desde el motor hasta los cubos o mandos finales. Esta operacin puede compararse con la que realiza un tren de carga. El trmino Sistema de Transmision no es nuevo y se ha usado desde hace mucho tiempo para describir los componentes que transfieren la potencia del motor hasta las ruedas.

FUNCION DEL SISTEMA DE TRANSMISION

1. Transmite la potencia del motor hasta los neumticos.

2. Variar la velocidad; 1ra, 2 da, 3ra, 4ta.

3. Modificar el par (Torque).4. Modificar la marcha de adelante o hacia atraz o viceversa.

5. Regular la distribucin de potencia a las ruedas (en las curvas o cuando una rueda pierde traccin).

En un equipo pesado moderno tpico, el Sistema de Transmision transfiere potencia del volante del motor a las ruedas o cadenas que impulsan la mquina.Si un motor estria acoplado directamente a las ruedas de impulsion del vehculo, este se desplazar a la velocidad del motor (alta velocidad) , no podra retroceder y no tuviera fuerza para desplazarse.Hay dos clases de sistemas de transmisin; Ellos son los sistemas Hidrosttico y Power Shift.

El Sistema de Transmision Hidrosttico trabaja sobre el principio de que un lquido confinado (con baja presin, pero a alta presin ) transmite potencia pero puede multiplicar el torque y reducir la velocidad. Este es el sistema usado por ejemplo en los microsccop y scoop pequeos, mayora de jumbos, minicargadores, tractores pequeos, excavadoras de orugas, etc.

FIL

Componentes de un Sistema de Transmisin Hidrostatico.

El Sistema de Transmision Power Shift o Hidromecanico trabaja sobre el principio de que los engranajes de la caja de transmisin transfieren potencia y el acoplamiento de los tambores de embrague de la caja es por medio de un fluido en movimiento (pero a baja presin) . Este es el sistema usado por ejemplo en los sccop medianos y grandes, dumper, jumbos grandes, y la mayora de equipo pesado de superficie sobre neumaticos, etc.

Componentes de un Sistema de Transmisin Power Shift.

CONVERTIDOR DE PAR

Un convertidor es un componente que transmite potencia y movimiento del motor a la caja de transmisin, por medio de aceite de transmison.Un convertidor de par es un acoplamiento hidrulico (con impulsor y turbina) al que se ha aadido un estator.Al igual que en el acoplamiento hidrulico, el convertidor de par acopla el motor a la transmisiny transmite la potencia requerida para mover la mquina. Muestra un corte del convertidor de par. La caja se ha cortado transversalmente para permitir ver las piezas internas.

Esquema de un Convertidor mostrando las bombas (de carga, hidrulicas)

A diferencia del acoplamiento hidrulico, el convertidor de par puede tambin multiplicar el par del motor, con lo cual aumenta el par a la transmisin. El convertidor de par usa un estator que dirige de nuevo el fluido al rodete en el sentido de rotacin. La fuerza del aceite del estator incrementa el par que se transfiere del rodete a la turbina y multiplica el par.

Los componentes bsicos del convertidor de par son una caja de rotacin, el rodete, la turbina, el estator y el eje de salida.

Hay dos tipos de Convertidores que se usan en scoop : el convertidor de par Stndar, con Embrague de traba o embrague en la Turbina.La energa mecnica del motor se convierte en energa hidrulica en el Impulsor y la energa hidrulica se convierte en energa mecnica otra vez en la Turbina para accionar el eje de salida.Elementos bsicos de un Convertidor de Torque.

-El Impulsor o Rodete gira a igual velocidad que el motor Diesel y recibe el aceite de la bomba de carga y lo enva a alta velocidad hacia los alabes de la Turbina.-La Turbina recibe al aceite a alta velocidad y este aceite mueve a los alabes de la turbina y luego este al eje de salida El rodete y la turbina se montan muy cerca uno de la otra para lograr el rendimiento requerido.-Los alabes del estator tienen por funcin reenviar el aceite que a salido de los alabes de la turbina para que reingrese al siguiente alabe del impulsor.La bomba de carga de la transmisin y las bombas hidrulicas giran casi a igual velocidad que la volante del motor. Estas bombas son accionadas por un tren de engranajes conectadas a la caja del impulsor.1- CONVERTIDOR STANDARD O CONVENCIONAL.

Un convertidor de par es un acoplamiento hidrulico al que se ha aadido un estator. Al igual que en el acoplamiento hidrulico, el convertidor de par acopla el motor a la transmisin y transmite la potencia requerida para mover la mquina. Muestra un corte del convertidor de par. La caja se ha cortado transversalmente para permitir ver las piezas internas.

A diferencia del acoplamiento hidrulico, el convertidor de par puede tambin multiplicar el par del motor, con lo cual aumenta el par a la transmisin. El convertidor de par usa un estator que dirige de nuevo el fluido al rodete en el sentido de rotacin. La fuerza del aceite del estator incrementa el par que se transfiere del rodete a la turbina y multiplica el par.

Los componentes bsicos del convertidor de par son una caja de rotacin, el impulsor o rodete, la turbina, el estator y el eje de salida.

La caja de rotacin y el rodete (rojo) giran con el motor, la turbina (azul) impulsa el eje de salida y el estator (verde) est fijo y se mantiene estacionario por medio de la caja del convertidor de par.

El aceite fluye hacia adelante desde el rodete, pasa alrededor del interior de la caja y desciende a la turbina. De la turbina, el aceite pasa de nuevo al rodete por el estatorLa caja de rotacin se conecta al volante y rodea completamente el convertidor de par. Una vlvula de alivio de entrada y una de salida controlan la presin de aceite en el convertidor de par.El rodete enva con fuerza el aceite contra la turbina

El rodete es el elemento impulsor del convertidor de par. Est conectado con estras al volante y gira a las revoluciones del motor.

El rodete contiene labes que envan con fuerza el aceite contra los labes de la turbina (figura 2.2.10). Mientras la turbina gira, el rodete "lanza" el aceite hacia afuera al interior de la caja de rotacin. El aceite se mueve en el sentido de rotacin cuando deja los labes del rodete.

La turbina es el elemento impulsado del convertidor de par y contiene labes que reciben el flujo de aceite del rodete. El impacto de aceite del rodete en los labes de la turbina hace que sta gire. La turbina hace girar el eje de salida (que est conectado con estras a la turbina). El aceite se mueve en direccin opuesta a la rotacin del motor/volante cuando sale de los labes de la turbina.

El estator dirige el aceite nuevamente al rodete El estator es el elemento de reaccin estacionaria con labes que multiplican la fuerza al hacer que el flujo de la turbina regrese al rodete. El propsito del estator es cambiar el sentido del flujo de aceite entre la turbina y el rodete. Muestra este cambio de sentido, que aumenta el momento del fluido y, por tanto, la Capacidad de par del convertidor. El estator est conectado a la caja del convertidor de par. El momento del aceite est en el mismo sentido del rodete. El aceite golpea la parte de atrs de los labes del rodete y hace que gire. Esto se conoce como reaccin.

El aceite fluye continuamente entre los componentes del convertidor de par

El flujo de aceite enviado con fuerza hacia afuera del rodete y alrededor de la caja dentro de la turbina. El aceite impulsa la turbina, y el par se transmite al eje de salida. Cuando el aceite deja los labes de la turbina, el aceite golpea el estator, que enva el aceite hacia el sentido de rotacin del rodete. El flujo de aceite se enva hacia arriba para entrar nuevamente al rodete. El aceite fluye continuamente entre los componentes del convertidor de par.

El eje de salida, que est conectado por estras a la turbina, enva el par al eje de entrada de la transmisin. El eje de salida est conectado a la transmisin mediante una horquilla y un eje de mando, o directamente al engranaje de entrada de la transmisin.

Flujo de aceite del convertidor de par

La caja de rotacin y el rodete se muestran en rojo, la turbina y el eje de salida se muestran en azul y el estator se muestra en verde. Las flechas indican el flujo de aceite en el convertidor de par. El orificio de entrada de aceite est justo encima del eje de salida y el de salida est en el soporte del convertidor, debajo del eje de salida.El aceite de la bomba fluye a travs de la vlvula de alivio de entrada (no mostrada) del convertidor de par. La vlvula de alivio de entrada del convertidor de par controla la presin mxima del aceite en el convertidor de par.El aceite fluye a travs de la maza al rodete y lubrica el cojinete en la maza. El aceite fluye luego a travs del convertidor de par como se describi anteriormente. El aceite sale del convertidor de par y fluye a travs de la vlvula de alivio de salida. La vlvula de alivio de salida controla la presin mnima del convertidor de par. El aceite se debe mantener con presin en el convertidor de par, a fin de evitar la cavitacin, que reduce la eficiencia del convertidor. Cavitacin es la formacin de burbujas de vapor de aceite alrededor de los labes.

Principios del convertidor de par El convertidor de par absorbe las cargas de impacto. La viscosidad del aceite del convertidor de par es un buen medio para transmitir la potencia. El aceite reduce la cavitacin, lleva afuera el calor y lubrica los componentes del convertidor de par.

El convertidor de par se ajusta a la carga del equipo. A carga alta, el rodete gira ms rpido que la turbina para aumentar el par y reducir la velocidad. Con una pequea carga en el equipo, el rodete y la turbina giran prcticamente a la misma velocidad. La velocidad aumenta y el par disminuye. En condicin de calado, la turbina permanece fija y el rodete queda girando. Se produce el mximo par y se para la turbina.

Ventajas del convertidor de par Standard

El convertidor de par multiplica el par cuando la carga lo requiere y ayuda a proteger el motor del calado durante las aplicaciones de cargas altas. El convertidor de par tambin permite que los sistemas hidrulicos de la mquina continen funcionando y permite el uso de la servo transmisin.

2- Convertidor con embrague la Turbina o Lock Up o embrague de Traba.

Algunas mquinas requieren mando de convertidor de par en ciertas condiciones y de mando directo en otras. El convertidor de par de embrague de traba (figura 2.2.20) brinda una conexin directa entre la transmisin y el motor. Este tambin opera de igual forma que un convertidor de par convencional cuando no est en el modo de traba.

El embrague de traba est en la caja del convertidor de par. Cuando el embrague de traba se acopla, el embrague conecta la caja de rotacin directamente al eje de salida y la turbina. El eje de salida girar a la velocidad del motor. El mando directo provee la ms alta eficiencia del tren de mando en velocidades altas. El embrague de traba conecta la turbina a la caja de rotacin. La caja de rotacin gira a la misma velocidad del rodete. El embrague de traba se conecta automticamente en cualquier momento en que las condiciones de operacin del equipo exijan mando directo.

Componentes del convertidor de par de embrague de traba o en la turbina.

El embrague de traba consta bsicamente de un pistn de embrague, placas y discos, sellos. Una vlvula de control del embrague de traba, ubicada en la carcaza externa, controla el flujo de aceite para la conexin del embrague de traba. En algunas aplicaciones, el embrague de traba se controla mediante un solenoide activado por el Mdulo de Control Electrnico (ECM) de la transmisin.

Cuando se requiere activar el embrague de traba, el aceite fluye a travs de un conducto de aceite en el eje de salida al pistn de embrague de traba. El pistn de embrague de traba y las planchas se conectan a la caja del convertidor mediante estras. La caja del convertidor gira a la velocidad del motor. Los discos estn conectados al adaptador con estras y el adaptador est apernado a la turbina. La presin de aceite del pistn empuja el pistn contra las planchas y los discos del embrague de traba. Las planchas y los discos giran juntos y hacen que la turbina y el eje de salida giren a la misma velocidad que la caja del convertidor. La turbina y el rodete giran ahora a la misma velocidad y no hay multiplicacin de par del convertidor de par.

Cuando el embrague de traba se libera, el convertidor de par multiplica el par como en un convertidor de par convencional.

Ventajas del convertidor de par con embrague de traba

El convertidor de par con embrague de traba permite flexibilidad en la aplicacin de la mquina. Cuando la mquina est con carga alta, el convertidor de par con embrague de traba funciona como un convertidor de par convencional, u multiplica el par. Cuando el equipo viaja a alta velocidad, el convertidor de par del embrague de traba provee mando directo para las velocidades altas y economiza combustible.

CAJA DE TRANSMISION

Las cajas de Transmision Power-Shift son parecidas a una caja de cambios automtica, en cuanto que los engranajes estn constantemente engranados y la potencia procede de un convertidor de par. La caja de transmisin tiene dos partes claramente definidas:

PARTE HIDRAULICA DE LA TRANSMISION

El aceite se enva hacia la vlvula de control de velocidades y marchas mediante una bomba de engranajes, algunas veces denominada bomba de carga del convertidor (pero los embragues slo trabajan correctamente cuando lo hacen dentro de un margen limitado de presin).

La vlvula reguladora de presin consiste en una corredera de acero templado que se desplaza muy ajustada en un orificio. El aceite que entra en la caja de cambios procedente de la bomba de carga tiene que pasar por la vlvula reguladora de presin y de all a la VCVM . Despus de salir de esta vlvula, el aceite accionar un embrague de marcha y velocidad y ah se para. Al detenerse en el embrague el flujo del aceite aumenta la presin y el aceite fluye por un conducto que hay detrs de la corredera, obligando a sta a moverse contra el muelle. A medida que la corredera se desplaza, va abriendo una lumbrera que permite que el exceso de aceite cargue al convertidor de par. Todo esto ocurre en una fraccin de segundo.

Al ingresar aceite al tambor de embrague recin este puede transmitir la potencia del engranaje de un embrague hacia el engranaje de otro embrague seleccionado.

PARTE MECANICA DE LA TRANSMISION

Los embragues se conectan hidrulicamente y se desconectan debido a la fuerza del resorte. La velocidad y la direccin seleccionadas por el operador determinan qu embragues se conectarn. Los embragues se seleccionan para obtener la relacin correcta de velocidad.

Los embragues de la Caja de Transmision, tienen engranajes, la velocidad seleccionada va a depender de que engranajes estn selelcionadas por el embrague respectivo

ESQUEMA DEL CONVERTIDOR-CAJA DE TRANSMISION ( CON VCVM TIPO ELECTRICO)EJES

Es un mecanismo ubicado a la salida de la lnea cardnica y que acciona los neumticos y que tiene las siguientes funciones:1. Transmitir la potencia desde la lnea cardnica hacia los neumticos , modificandola trayectoria del torque hacia los neumticos delantero y posterior.2. Incrementar el torque y disminuir la velocidad.3. Servir de alojamiento a los frenos (dentro de la carcaza o de la funda).4. Servir de alojamiento a los aros (para equipos sobre neumticos) y para los sprocket (para los equipossobre orugas .Los equipos trackless tienen ejes tipo compacto.Eje Compacto tiene pin-corona, diferencial, frenos y engranajes reductores El eje acciona a un par de ruedas, situados en lados opuestos.Los ejes Compactos se divide en:Eje Exterior; con frenos y cubos de reduccin fuera de la funda: Se emplea en la mayora de equipos trackless.Eje Interior; con frenos y engranajes de reduccin planetario dentro de la funda central: Se emplea en los equipos trackless marca Caterpillar.

ESQUEMA DEL EJE DE UN SCOOP (TIPO COMPACTO EXTERIOR)

Diferencial

El objetivo de un diferencial es el de tener igual potencia en ambas ruedas durante el recorrido normal y permitir que las ruedas giren a distinta velocidad cuando la mquina efecte un giro. Ademas es funcin de los diferenciales redistribuir el torque en las ruedas cuando una de ellas pierde traccin.

Tipos de diferencial

Diferencial StndarPara realizar su trabajo la corona del grupo cnico no transmite directamente la potencia hacia los semiejes, estos semiejes tienen en sus extremos dos piones llamados piones planetarios o piones laterales los que descansan sobre la caja del diferencial que va unida a la corona, tal como se muestra en la figura.

Tal como se muestra en la figura no existira transmisin alguna de movimiento desde el pin de ataque hacia los semiejes.

Diferencial No SpinEn un diferencial No Spin se tiene una cruceta cuyos extremos estn acoplados a la caja del diferencial y a su vez esta cruceta embraga mediante un acoplamiento dentado a los engranajes laterales.

En este caso el mecanismo diferencial no posee engranajes de compensacin o engranajes satlites que giren sobre su propio eje.

Cuando el equipo se desplaza en lnea recta la cruceta se mantiene unida mediante el acoplamiento dentado a los engranajes laterales, de esta manera todo el conjunto se desplaza como un mecanismo slido, transmitindose el torque en la misma proporcin a ambas ruedas.

Cuando el equipo se desplaza en una curva, se produce una separacin del acoplamiento dentado del eje que gira a mayor velocidad quedando de esta manera sin traccin. Por tal motivo todo

el torque de entrada se transmitir siempre a la rueda que gire a menor velocidad.

Cuando el equipo da una curva el engranaje lateral que va hacia fuera se desacopla mientras que toda la traccin se va hacia la rueda que va por dentro.

La rueda exterior gira loca.

En el caso de que una de las ruedas del equipo se estancara sobre una superficie fangosa, esta tendra tendencia a patinar por lo que el mecanismo No Spin la desacopla inmediatamente enviando toda la traccin a la otra rueda, de esta manera el equipo puede salir del atolladero con facilidad.

Un mecanismo No Spin posee resortes que mantienen embragados la cruceta y el acoplamiento dentado. Losresortes empujan tambin los engranajes laterales contra la caja del diferencial.

Cuando el equipo da una curva, el engranaje lateral de la rueda

Eje C o m p a c t o Interior: con Frenos y engranajes reductores dentro de la funda del eje (No lleva tambor de freno ni cubos) . Este tipo de ejes se emplean generalmente en equipos Trackless marca Caterpillar.El flujo de potencia Llega al pin cnico, fluye a travs de la corona cnica del diferencial, y por los engranajes del diferencial a los engranajes reductores planetarios y luego a travs de los semiejes pasa a las ruedas.En este tipo de ejes los semiejes(son de mayor dimetro) y estn soportados porrodamientos de rodillos cnicos, mueven directamente unas bridas que accionan los aros de los neumticos.Tienen la ventaja de ser mas hermitos y menos sensibles a las fugas que los tipos compactos exteriores.

ESQUEMA DEL EJE DE UN SCOOP ( TIPO COMPACTO INTERIOR)

ESQUEMA DEL EJE DE UN SCOOP ( TIPO COMPACTO INTERIOR)

MANDOS FINALES

Los mandos finales reducen la velocidad en una proporcion de 4 a 1 y aumentan el toque de 1 a 4. Consta de 3 engranajes del mismo diametro que el engranaje proveniente del eje , estos tres transmiten la potencia a un engranaje de dentadura interna que va a acoplado a los neumaticos del equipo produciendose asi la reduccion de la velocidad y consiguiente aumento del torque.

SISTEMA HIDRAULICO

Los equipos tracklees tienen tres sistemas totalmente hidraulicos:

a-Sistema hidra