2.Manual Servotransmision Tecsup

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Sistemas de Transmisión

UNIDAD X

SER V OTR ANSMISIÓN

1.

SERVOTRANSMISIÓN 1.1.

INTRODUCCIÓN En esta lección estudiaremos los tipos y la operación de las servotransmisiones. La lección también incluye desarmar y armar una servotransmisión.

1.2.

OBJETIVOS Al terminar esta lección, el estudiante estará en capacidad de demostrar su conocimiento en los componentes básicos y la operación de las servotransmisiones.

Figura 1 Servotransmisión

1.3.

TEORÍA DE OPERACIÓN En una transmisión manual, la potencia se transmite a través de los engranajes de los ejes mediante el deslizamiento de los engranajes para obtener una conexión apropiada, o con el uso de un collar para sostener los engranajes impulsados impulsados en los ejes. ejes. Combinaciones de palancas, ejes, y/o cables controlan las horquillas de cambio que físicamente mueven los engranajes o los collares. En muchos casos, un embrague del volante se usa para interrumpir el flujo de potencia durante el cambio.

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La servotransmisión es un tren de engranajes que se puede cambiar sin interrumpir el flujo de potencia. En vez de deslizar físicamente un engranaje o un collar, embragues activados hidráulicamente controlan el flujo de potencia. En una servotransmisión, los engranajes están permanentemente acoplados. La principal ventaja de una servotransmisión es la respuesta rápida cuando se cambia de una velocidad a otra. Esto permite un un cambio rápido de velocidades cuando se necesita. La servotransmisión puede cambiar las velocidades con cargas sin pérdida de productividad. prod uctividad.

Figura 2 Tren de engranajes de la servotransmisión servotransmisión y embragues embragues hidráulicos hidráulicos

1.4.

EMBRAGUES HIDRÁULICOS El embrague hidráulico consta de un paquete de embrague (discos y planchas) y un pistón de embrague. El embrague se conecta cuando el aceite presurizado empuja el pistón del embrague contra los discos y las planchas. Cuando los discos y las planchas entran en contacto, la fricción permite que la potencia fluya a través de ellos. Los discos están conectados a un componente. Las planchas están conectadas a otro. La potencia se transmite de uno de los componentes al otro a través del paquete de embrague. La servotransmisión usa presión de aceite interna para conectar los embragues hidráulicos. Cuando el operador selecciona una posición de velocidad, el aceite hidráulico conecta los embragues que dirigen la potencia a los engranajes seleccionados. Cada combinación de embragues brinda una relación de engranajes diferentes y por tanto una velocidad diferente. Cuando no se requiere que un embrague actúe más, se detiene el flujo de aceite y el embrague se libera. La fuerza del resorte mueve el pistón del embrague fuera de los discos y las planchas, y permite que el

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componente sostenido gire libremente y detiene el flujo de potencia a través de ese embrague.

Figura 3 Embrague hidráulico

1.5.

TREN DE ENGRANAJES El tren de engranajes transmite la potencia del motor a través del tren de engranajes a las ruedas de mando. Los tipos más comunes de trenes de engranajes de las servotransmisiones son las transmisiones de contraeje (Figura 4, derecha) y la transmisión planetaria (Figura 4, izquierda). También se estudiará la servotransmisión de mando directo encontrada en los tractores agrícolas Challenger.

Figura 4 Trenes de engranajes engranajes de las servotransmisiones servotransmisiones

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1.6.

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TRANSMISIÓN DE CONTRAEJE Las transmisiones de contraeje usan embragues para transmitir la potencia a través de los engranajes. Las transmisiones de contraeje usan engranajes de dientes rectos conectados continuamente. La transmisión no tiene collares deslizantes. Los cambios de velocidad y de dirección se ejecutan mediante la conexión de varios paquetes de embrague. Entre las ventajas de la transmisión de contraeje están menos piezas y menos peso. Se usará una transmisión de contraeje (Figura 5) de cuatro velocidades de avance y tres velocidades de retroceso, para explicar los componentes y la operación de la transmisión de contraeje.

Figura 5 Tren de engranajes de transmisión transmisión de contraeje

La Figura 6 muestra algunos de los componentes internos de una transmisión de contraeje. Hay tres ejes de embrague principales. El eje de avance baja/alta y el eje de retroceso/segunda están en constante contacto con el eje de entrada que impulsan. El eje de retroceso/segunda está en constante contacto con el eje de tercera/primera y lo impulsan. El eje de avance baja/alta no está conectado con el eje de tercera/primera. El eje de tercera/primera velocidad está en contacto continuo con el eje de salida y lo impulsa, lo que acciona ambos ejes de mando delantero y trasero.

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Figura 6 Transmisión de contraeje contraeje - flujo de potencia en posición posición neutral

1.6.1.

VISTA DEL EXTREMO POSTERIOR DE LA TRANSMISIÓN DE CONTRAEJE La Figura 7 muestra la vista del extremo posterior de la transmisión. Observe la posición relativa del eje de entrada y de salida con respecto a los ejes de embrague de velocidad y dirección.

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Figura 7 Vista del extremo posterior posterior de la transmisión transmisión de contraeje

1.6.2.

EMBRAGUES DE LA TRANSMISIÓN DE CONTRAEJE Los embragues (Figura 8) se conectan hidráulicamente y se desconectan debido a la fuerza del resorte. La velocidad y la dirección seleccionadas por el operador determinan qué embragues se conectarán. Los embragues se seleccionan para obtener la relación correcta de engranajes.

Figura 8 Embragues de la transmisión de contraeje contraeje

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1.6.3.

PISTÓN DE EMBRAGUE DE LA TRANSMISIÓN DE CONTRAEJE El pistón de embrague (Figura 9) tiene un sello interior y uno exterior. La presión del embrague de velocidad o de dirección llena la cavidad detrás del pistón del embrague, mueve el pistón a la izquierda contra el resorte de pistón y conecta los discos y las planchas del embrague. Cuando los discos tienen desgastada la mitad de la profundidad de las ranuras de aceite, el pistón del embrague viaja lo suficiente para sacar de su asiento (soplar) el sello exterior. Esto evita que los discos y las planchas entren en contacto metal con metal.

Figura 9 Pistón de embrague de la transmisión de contraeje

1.6.4.

DISCOS Y PLANCHAS DEL TRANSMISIÓN DE CONTRAEJE

EMBRAGUE

DE

LA

Los discos y las planchas del embrague (Figura 10) están montados dentro de la caja del embrague. Las estrías del diámetro exterior de las planchas se conectan con las estrías de la caja del embrague. Las planchas y la caja giran juntas. Los discos del embrague están apilados entre las planchas del embrague. Los dientes interiores de los discos están conectados con los dientes exteriores de la maza. Los discos del embrague tienen adheridos en la superficie un material de fricción de modo que no hay contacto de metal con metal entre los discos y las planchas del embrague.

Figura 10 Discos y planchas planchas del embrague de la transmisión de contraeje

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1.6.5.

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MAZA DEL EMBRAGUE DE LA TRANSMISIÓN DE CONTRAEJE La maza (Figura 11) es el componente del paquete de embrague donde el engranaje se conecta mediante estrías. Los discos del paquete de embrague también están conectados por estrías a la maza. Cuando el pistón del embrague conecta el embrague, las planchas y los discos transmiten la potencia al engranaje a través de la maza.

Figura 11 Maza del embrague de la transmisión de contraeje contraeje

1.6.6.

EJES DE LA TRANSMISIÓN DE CONTRAEJE Los ejes de la transmisión (Figura 12) llevan los engranajes en la transmisión. El número de ejes y engranajes depende de la transmisión y del modelo de la máquina.

Figura 12 Ejes de la transmisión transmisión de contraeje contraeje

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1.6.7.

CONDUCTOS DE LUBRICACIÓN DE LOS EJES DE LA TRANSMISIÓN DE CONTRAEJE Cada eje de la transmisión tiene tres conductos internos de aceite (Figura 13). Un conducto lleva el aceite de lubricación y enfriamiento de los embragues, cojinetes y engranajes. Los otros dos conductos llevan aceite a presión para la conexión de los embragues de cada eje.

Figura 13 Conductos de lubricación lubricación de los ejes de la transmisión de contraeje

1.6.8.

FLUJO DE POTENCIA Cuando la transmisión está en posición NEUTRAL (Figura 14) no hay embragues conectados. El par del motor se transmite por el eje del convertidor de par a la transmisión. El eje del convertidor de par está conectado por estrías al conjunto del eje de entrada de la transmisión y lo impulsa. Puesto que ni el embrague de RETROCESO ni el embrague de AVANCE están conectados, no hay transferencia del par desde el conjunto del eje de entrada a los conjuntos del contraeje o al conjunto del eje de salida. s alida.

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Figura 14 Transmisión de contraeje

1.6.9.

TRANSMISIÓN DE CONTRAEJE - PRIMERA VELOCIDAD DE AVANCE Para transmitir la potencia se deben conectar un embrague de dirección y un embrague de velocidad. Cuando se conecta el embrague, éste sostiene la maza que lleva el engranaje apropiado. Cuando está sostenida la maza, la potencia puede fluir a través del engranaje. En la PRIMERA VELOCIDAD DE AVANCE (Figura 15), el embrague de avance de baja queda conectado igual que el embraguede primera velocidad. El embrague de avance en baja sostiene el engranaje del extremo del eje. La potencia se transmite del engranaje del eje de entrada al engranaje del extremo del eje de avance. El engranaje del medio del eje de 208

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avance de baja/alta impulsa un engranaje del eje de retroceso/segunda. El embrague de primera velocidad sostiene el engranaje grande del eje de tercera/primera. La potencia se transmite del engranaje del extremo del eje de retroceso/segunda al engranaje grande del eje de tercera/primera. Cuando el embrague de primera velocidad se conecta, la potencia se transmite del engranaje al eje. El engranaje del eje de tercera/primera transmite la potencia a un engranaje del eje de salida.

Figura 15 Transmisión de contraeje - primera primera velocidad de avance avance

209


1.6.10.

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TRANSMISIÓN DE CONTRAEJE - SEGUNDA VELOCIDAD DE RETROCESO En segunda velocidad de retroceso (Figura 16), el embrague de retroceso y el embrague de segunda velocidad están conectados. La potencia se transmite de un engranaje del eje eje de entrada a un engranaje del eje de retroceso/segunda. Cuando se conecta el embrague de segunda velocidad, la potencia fluye del engranaje del eje de retroceso/segunda a un engranaje conectado con estrías al eje de tercera/primera. El engranaje del extremo del eje de tercera/primera transmite la potencia al engranaje del eje de salida.

Figura 16 Transmisión de contraeje contraeje - segunda velocidad de retroceso retroceso

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1.6.11.

TRANSMISIÓN DE CONTRAEJE - TERCERA VELOCIDAD DE RETROCESO En la tercera velocidad de retroceso (Figura 17), el embrague de retroceso y el embrague de tercera velocidad están conectados. La potencia se transmite de un engranaje del eje de entrada a un engranaje del eje de retroceso/segunda. Cuando el embrague de tercera velocidad está conectado, sostiene el engranaje del extremo del eje de tercera/primera. La potencia se transmite del engranaje del eje de segunda/retroceso al engranaje sostenido. El engranaje del otro extremo del eje de tercera/primera transmite la potencia al engranaje del eje de salida.

Figura 17 Transmisión de contraeje - tercera velocidad velocidad de retroceso

211


1.6.12.

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TRANSMISIÓN DE CONTRAEJE - CUARTA VELOCIDAD DE AVANCE En CUARTA VELOCIDAD DE AVANCE (Figura 18), el embrague de dirección de avance en alta y el embrague de tercera velocidad están conectados. La potencia se transmite de un engranaje del eje de entrada a un engranaje del eje de avance de baja/alta. El engranaje del medio del eje de avance de baja/alta impulsa un engranaje en el eje de retroceso/segunda. Cuando el embrague de tercera velocidad se conecta, sostiene el engranaje del extremo del eje de tercera/primera. La potencia se transmite del engranaje del eje de segunda/retroceso al engranaje sostenido. El engranaje del otro otr o extremo del eje de tercera/primera transmite la potencia al engranaje del eje de salida.

Figura 18 Transmisión de contraeje contraeje - cuarta velocidad de avance avance

212

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1.7.


TRANSMISIÓN PLANETARIA Las transmisiones planetarias usan engranajes planetarios para transmitir la potencia y permitir los cambios de velocidad y de dirección. Los embragues hidráulicos controlan la rotación de los componentes del engranaje planetario y permiten al conjunto planetario servir como acoplador directo, como engranaje de reducción o como engranaje de retroceso. Los conjuntos de engranajes planetarios son unidades compactas, no tienen contraeje y tanto el eje de entrada como el de salida giran en un mismo eje. Un conjunto de engranajes planetarios permite cambiar la relación de engranajes sin tener que conectar o desconectar engranajes. Como resultado, habrá poca o ninguna interrupción del flujo de potencia. En los conjuntos de engranajes planetarios, la carga se distribuye sobre varios engranajes lo cual disminuye la carga en cada diente. El sistema planetario también distribuye la carga igualmente alrededor de la circunferencia del sistema, y elimina tensiones laterales en los ejes.

Figura 19 19 Transmisión planetaria

1.7.1.

COMPONENTES DE LA TRANSMISIÓN PLANETARIA En su forma más simple un conjunto planetario consta de:    

Un engranaje central (el centro del conjunto planetario). Tres o más engranajes intermedios (engranajes planetarios). Un portaplanetarios (sostiene los engranajes planetarios). Una corona (el límite externo del conjunto planetario).

La transmisión planetaria controla la potencia a través de los conjuntos planetarios con paquetes de embrague que constan 213


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de discos y de planchas. Cada paquete de embrague está contenido en una caja separada. En algunas transmisiones planetarias, los paquetes de embrague están montados en el perímetro del conjunto planetario. Los dientes internos de los discos están están conectados conectados con los dientes externos de la corona. Las muescas del diámetro exterior de las planchas se conectan con pasadores en la caja del embrague. Los pasadores evitan evitan la rotación de las planchas. En los siguientes ejemplos se asume que se habla de este tipo de transmisiones.

Figura 20 Componentes de la transmisión planetaria

1.7.2.

EMBRAGUES DE TRANSMISIÓN PLANETARIA La Figura 21 muestra los componentes de un embrague. Los resortes están entre la caja del embrague y el pistón. Los resortes mantienen los embragues desconectados, para evitar que el pistón del embrague empuje las planchas. Los embragues se conectan cuando el aceite se envía al área detrás del pistón. Cuando la presión del aceite aumenta en el área detrás del pistón, el pistón se mueve a la derecha contra la fuerza del resorte y empuja los discos y las planchas unos contra otras. El embrague queda conectado y la corona fija. Cuando disminuye la presión del aceite que sostiene al pistón, el resorte obliga al pistón a regresar a la caja la caja, lo cual libera discos y las planchas. La corona ya no está sostenida y gira libremente.

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Figura 21 Embragues de transmisión transmisión planetaria

1.7.3.

PLANCHAS DE PLANETARIA

EMBRAGUE

DE

TRANSMISIÓN

Las planchas de embrague (Figura 22) están montadas dentro de la caja del embrague. Las muescas del diámetro exterior de las planchas están conectadas con pasadores en la caja del embrague y evitan la rotación de las planchas.

Figura 22 Planchas de embrague embrague de transmisión transmisión planetaria

215


1.7.4.

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DISCOS DEL PLANETARIA

EMBRAGUE

DE

TRANSMISIÓN

Los discos del embrague (Figura 23) están conectados a la corona y giran con el engranaje. Los dientes internos de los discos están conectados con los dientes externos de la corona. Los discos se fabrican de material antifricción de acuerdo con los requerimientos de la aplicación.

Figura 23 Discos del embrague embrague de transmisión transmisión planetaria

1.7.5.

CAJA DEL EMBRAGUE DE TRANSMISIÓN PLANETARIA Cada embrague de la transmisión tiene su propia caja (Figura 24). La caja mantiene mantiene el pistón del embrague y las planchas en su lugar. Se usan pasadores para evitar que las planchas giren.

Figura 24 Caja del embrague embrague de transmisión transmisión planetaria

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1.7.6.

CONJUNTO DE ENGRANAJE PLANETARIO Estudiar los conceptos básicos de los engranajes planetarios ayudará a entender cómo funciona una transmisión planetaria. Los engranajes planetarios se usan de muchas formas en las transmisiones planetarias. Los componentes de un conjunto de engranajes planetarios se muestran en la Figura 25. Los engranajes planetarios (1) están contenidos en un portaplanetarios (2). El engranaje exterior se llama corona (3). El engranaje del centro se llama engranaje central (4). Los componentes del conjunto de engranajes planetarios se llaman así debido a que se mueven en forma parecida al sistema solar. Los engranajes planetarios giran alrededor del engranaje central justo como los planetas en el sistema solar giran alrededor del Sol. En la transmisión se requiere menos espacio si los conjuntos de engranajes planetarios se utilizan en vez de engranajes de dientes externos, debido a que todos los engranajes pueden estar dentro de la corona. Otra ventaja de la corona es que se puede tener el doble de contacto de dientes que en los engranajes de dientes externos. Los engranajes de dientes internos son más resistentes y de mayor duración que los engranajes de dientes externos. Cuando un engranaje de dientes externos es impulsado mediante otro engranaje de dientes externos, los dos engranajes giran en sentido opuesto. Cuando un engranaje de dientes externos y un engranaje de dientes internos están conectados, girarán en el mismo sentido. Los engranajes planetarios giran libremente en sus cojinetes y el número de dientes no afecta la relación de los otros dos engranajes. Con conjuntos de engranajes planetarios hay normalmente tres o cuatro engranajes planetarios que giran en cojinetes.

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Figura 25 Conjunto de engranaje planetario planetario

1.7.7.

COMBINACIONES DE CONJUNTO DE ENGRANAJES PLANETARIOS Los cambios de velocidad, dirección y par se logran mediante la restricción o impulso de los diferentes componentes del conjunto de engranajes planetarios. Hay varias combinaciones posibles. Para transmitir la potencia a través de un conjunto planetario, un miembro se mantiene fijo, otro es el impulsor y otro es el impulsado. La corona no siempre es el miembro que se mantiene fijo. En la Figura 26 el portaplanetarios se mantiene fijo para suministrar la rotación contraria. Si el engranaje central es el impulsor y gira a la izquierda, y el portaplanetarios se mantiene estacionario, la rotación de los engranajes planetarios pl anetarios impulsará la corona para que gire a la derecha. Si se mantiene fijo el engranaje central y la corona es el engranaje impulsor, entonces el portaplanetarios será el impulsado. Los engranajes planetarios giran alrededor de sus propios ejes impulsando el portaplanetarios a una velocidad más lenta que la corona y en el mismo mis mo sentido de ésta. Si se mantiene fija la corona y el engranaje central es el engranaje impulsor, entonces el portaplanetarios será el impulsado. Los engranajes planetarios giran alrededor de sus propios ejes, e impulsan el portaplanetarios a una velocidad más lenta que el engranaje central y en el mismo sentido que éste. El portaplanetarios será impulsado en velocidad baja.

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Si el portaplanetarios es el engranaje impulsor y la corona es el engranaje que se mantiene fijo, el engranaje central será impulsado en velocidad alta. Si no se restringe ningún miembro del conjunto de engranajes, los engranajes girarán en vacío y no se transmite la potencia. Si el engranaje central y la corona se impulsan a la misma velocidad y en la misma dirección, el portaplanetarios se mantendrá fijo entre ellos y operará en mando directo.

Figura 26 Conjunto de engranajes planetarios - portaplanetarios restringido

1.7.8.

TRANSMISIÓN PLANETARIA ARMADA Hemos visto las relaciones de los conjuntos de engranajes planetarios. La Figura 27 muestra una servotransmisión planetaria armada.

Figura 27 Transmisión planetaria planetaria armada

219


1.7.9.

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EJE DE DOS PIEZAS El eje de dos piezas mostrado en la Figura 28 se usará para explicar la disposición de la transmisión que empezaremos a estudiar. El eje de la izquierda es el eje de entrada. Los engranajes centrales de los grupos de engranajes planetarios de avance y de retroceso están montados en el eje de entrada. El eje de la derecha es el eje de salida. Los engranajes centrales de los grupos planetarios de primera y segunda velocidad están montados en el eje de salida.

Figura 28 Eje de dos piezas piezas

1.7.10.

EJE DE DOS PIEZAS Y ENGRANAJES PLANETARIOS Pongamos ahora algunos engranajes planetarios en cada engranaje central para construir una servotransmisión planetaria básica (Figura 29). Los conjuntos planetarios se indican mediante números, comenzando por el extremo de la entrada (izquierda), y están numerados como 1, 2, 3, y 4.

Figura 29 Eje de dos piezas piezas y engranajes engranajes planetarios

1.7.11. ADICIÓN AL EJE DEL PORTAPLANETARIOS En la Figura 30, se adicionó el portaplanetarios frontal del conjunto de engranajes planetarios de retroceso. Se realizó un corte del portaplanetarios para mostrar cómo está montado y cómo sostiene los engranajes planetarios. 220

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Figura 30 Adición al eje eje del portaplanetarios portaplanetarios

1.7.12. ADICIÓN CENTRAL

A

LOS

EJES

DEL

PORTAPLANETARIOS

En la Figura 31 se adicionó un portaplanetarios central al conjunto de la transmisión. El portaplanetarios central conecta el eje de entrada al eje de salida. Este contiene los engranajes planetarios de avance y de la segunda velocidad.

Figura 31 Adición a los ejes del portaplanetarios portaplanetarios central central

1.7.13.

TRES PORTAPLANETARIOS EN LOS EJES Los tres portaplanetarios están montados en los ejes en la Figura 32. De izquierda a derecha están el portaplanetarios frontal, el portaplanetarios central y el portaplanetarios trasero.

Figura 32 Tres portaplanetarios portaplanetarios en los ejes ejes

221


1.7.14.

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CUATRO CONJUNTOS DE ENGRANAJES PLANETARIOS La Figura 33 muestra los cuatro conjuntos de engranajes planetarios. Desde el extremo de la entrada (izquierda) están el No.1 (retroceso), el No. 2 (avance), el No. 3 (segunda velocidad) y el No. 4 (primera velocidad). Para completar la transmisión, se deben adicionar la corona y los embragues y poner el conjunto completo en una caja de protección.

Figura 33 Cuatro conjuntos conjuntos de engranajes engranajes planetarios

1.7.15.

FLUJO DE POTENCIA DE LA SERVOTRANSMISIÓN PLANETARIA En algunas servotransmisiones planetarias, hay un conjunto de engranajes planetarios por cada velocidad de la transmisión: un conjunto para el avance y un conjunto para el retroceso. La Figura 34 muestra los cuatro conjuntos de engranajes planetarios armados dentro de un grupo compacto.

Figura 34 Grupo de cuatro conjuntos de engranajes planetarios

222

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1.7.16.

TRANSMISIÓN PLANETARIA DE DOS VELOCIDADES Y DOS DIRECCIONES La Figura 35 muestra una servotransmisión planetaria de dos velocidades y dos direcciones. Esta es una vista esquemática del conjunto de engranajes planetarios armados mostrado en la Figura 34. La potencia del motor se transmite al eje de entrada (rojo) a través de un convertidor de par o de un divisor de par. Los engranajes solares tanto de avance como de retroceso se montan en el eje de entrada y siempre giran cuando se impulsa el eje de entrada. El portador central central (gris) es el portador de los engranajes planetarios del conjunto de retroceso y del conjunto de segunda velocidad. El eje de salida (azul) y el engranaje central para la segunda velocidad se montan en él. El engranaje central para la primera velocidad se monta en el eje de salida. La disposición de los conjuntos de engranajes planetarios desde el motor al eje de salida (de izquierda a derecha) son: retroceso, avance, segunda, velocidad y primera velocidad.

Figura 35 Transmisión planetaria planetaria de dos velocidades velocidades y dos direcciones

1.7.17.

CONJUNTOS DE ENGRANAJES AVANCE DE DOS DIRECCIONES

PLANETARIOS

DE

La Figura 36 muestra los conjuntos de engranajes planetarios de avance y de retroceso o la mitad direccional de la transmisión. La potencia se transmite del motor al eje de entrada (rojo). La corona del conjunto de engranajes planetarios de avance está detenida. Esta parte de la transmisión está ahora conectada al engranaje de avance. Si se impulsa el eje de entrada, debido a que los engranajes centrales (rojo) están montados en el eje de entrada, estos también son impulsados. El engranaje central de retroceso (el de la izquierda) gira los engranajes planetarios. Sin embargo, 223


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no se transmite potencia a través de los planetarios de retroceso debido a que ningún miembro del grupo planetario está sostenido. El engranaje central del planetario de avance gira con el eje de entrada. Por lo tanto, los engranajes planetarios giran en sentido contrario. Debido a que la corona está detenida, los engranajes planetarios deben girar en el mismo sentido de rotación del engranaje central. Esto hace que el portaplanetarios gire en el mismo sentido. sentido. Este es el flujo de potencia de la dirección de avance.

Figura 36 Conjuntos de engranajes engranajes planetarios planetarios de avance de dos direcciones

1.7.18.

CONJUNTOS DE ENGRANAJES DIRECCIONALES - DE RETROCESO

PLANETARIOS

La Figura 37 muestra el flujo de potencia cuando está detenido el portaplanetarios del conjunto planetario de engranajes de retroceso. El eje de entrada impulsa el engranaje central del conjunto planetario de retroceso. El engranaje central impulsa los engranajes planetarios. Debido a que el portaplanetarios está detenido, los engranajes planetarios deben girar en su sitio e impulsar la corona. corona. La corona gira ahora en sentido contrario contrario al engranaje central. La corona del conjunto planetario de retroceso está asegurada al portaplanetarios de los engranajes planetarios del conjunto planetario de avance. Por tanto, el portaplanetarios del conjunto planetario de avance también gira en sentido opuesto a la rotación del engranaje de entrada.

224

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Figura 37 Conjuntos de engranajes engranajes planetarios planetarios direccionales - de retroceso

1.7.19.

CONJUNTOS DE ENGRANAJES SEGUNDA VELOCIDAD

PLANETARIOS

DE

La Figura 38 muestra la parte de velocidad de la transmisión. El portaplanetarios de la izquierda es parte del portaplanetarios del conjunto planetario de avance y es impulsado a la derecha o a la izquierda, dependiendo sobre cuál conjunto de engranajes planetarios (de avance o de retroceso) se está transmitiendo la potencia.

Figura 38 Conjuntos de engranajes engranajes planetarios planetarios de segunda velocidad

1.7.20.

OPERACIÓN DE LA PRIMERA VELOCIDAD Para la operación de la primera velocidad (Figura 39), la corona del conjunto planetario de engranajes de segunda velocidad está libre y la corona del conjunto de engranajes de primera velocidad está detenida. El portaplanetarios de la izquierda está todavía impulsado por la mitad direccional de la transmisión. La carga del eje de salida provee la resistencia a la rotación del engranaje engranaje central. Por tanto, debe girar la corona corona del conjunto planetario de engranajes de segunda velocidad. Esta corona está sujeta al portaplanetarios del conjunto

225


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planetario de primera velocidad. Debido a que la corona del conjunto planetario de primera velocidad está detenida, se impulsa el engranaje central. Su rotación tiene el mismo sentido de la rotación del portaplanetarios de la izquierda. En resumen, se impulsa el portaplanetarios central. Este impulsa la corona de la segunda velocidad que está conectada al portaplanetarios de la primera velocidad. Debido a que la corona de la primera velocidad está detenida, los engranajes planetarios van alrededor del interior de la corona e impulsan el engranaje central de la primera velocidad y el eje de salida. En la Figura 38, está detenida la corona del conjunto planetario del engranaje de la segunda velocidad. Debido a que el portaplanetarios está girando y la corona está detenida, se impulsa el engranaje central del conjunto planetario de segunda velocidad. El engranaje central y el eje de salida giran en el mismo sentido que el portaplanetarios. po rtaplanetarios. Ningún miembro del conjunto planetario de engranajes de primera velocidad está sostenido. Por tanto, todos los componentes están libres para girar y no transmiten potencia a través del conjunto planetario de primera velocidad.

Figura 39 Operación de la primera velocidad velocidad

1.7.21.

PRIMERA VELOCIDAD DE AVANCE En la primera velocidad de avance (Figura 40), están detenidas las coronas de los grupos planetarios de avance y de primera velocidad. La potencia no se transmite a través del conjunto planetario de retroceso debido a que ningún miembro está sostenido. Cuando la corona del conjunto planetario de avance se detiene, la rotación del engranaje central hace que los engranajes planetarios giren alrededor del engranaje central. Los engranajes planetarios de avance están montados en el portaplanetarios central, el cual debe girar.

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La rotación del portaplanetarios central impulsa la corona del conjunto planetario de segunda velocidad. El engranaje central del conjunto planetario de segunda velocidad es el miembro retenido porque su rotación está restringida por la carga del eje de salida. Los engranajes planetarios planetarios harán que la corona gire. La corona del conjunto planetario de segunda velocidad se conecta al portaplanetarios del conjunto planetario de primera velocidad. Debido a que la corona de primera velocidad está detenida, los engranajes planetarios impulsan el engranaje central de primera velocidad y entregan la potencia al eje de salida. La máquina se mueve hacia adelante en primera velocidad.

Figura 40 Primera velocidad velocidad de avance

1.7.22.

PRIMERA VELOCIDAD DE RETROCESO En la primera velocidad de retroceso (Figura 41), están sostenidos el portaplanetarios del conjunto planetario de retroceso y la corona del conjunto planetario de primera velocidad. Cuando el portaplanetarios del conjunto planetario de retroceso está sostenido, los engranajes planetarios giran e impulsan la corona de retroceso en dirección opuesta al eje de entrada. La corona de retroceso hace que el portaplanetarios central gire. La carga del eje de salida sostiene el engranaje central del conjunto planetario de segunda velocidad. El portaplanetarios central hará que los engranajes planetarios impulsen la corona de segunda velocidad. La corona de segunda velocidad se conecta al portaplanetarios del conjunto planetario de primera velocidad. La corona de primera velocidad está sostenida. Los engranajes planetarios giran alrededor del interior de la corona de primera velocidad e impulsan el engranaje central de la primera velocidad y el eje de salida.

227


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Figura 41 Primera velocidad velocidad de retroceso retroceso

1.7.23.

SEGUNDA VELOCIDAD DE AVANCE En la segunda velocidad de avance, están detenidas las coronas de los grupos planetarios de avance y de segunda velocidad. La potencia no se transmite a través del conjunto planetario de retroceso debido a que ninguno de sus miembros está sostenido. Cuando la corona del conjunto planetario de avance avance se detiene, la rotación del engranaje central hace que los engranajes planetarios giren alrededor del engranaje central. Los engranajes planetarios de avance están montados en el portaplanetarios central y por tanto éste debe girar. La corona de segunda velocidad está sostenida. El portaplanetarios central hace que los engranajes planetarios giren alrededor del interior de la corona de segunda velocidad e impulsen el engranaje central de segunda velocidad y el eje de salida.

Figura 42 Segunda velocidad velocidad de avance

228

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1.7.24.

SEGUNDA VELOCIDAD DE RETROCESO En la segunda velocidad de retroceso (Figura 43), están sostenidos el portaplanetarios del conjunto planetario de retroceso y la corona del conjunto planetario de segunda velocidad. Cuando el portaplanetarios del conjunto planetario de retroceso está sostenido, los engranajes planetarios giran e impulsan la corona de retroceso en sentido contrario al del eje de entrada. La corona de retroceso hace que el portaplanetarios central gire. La corona de segunda velocidad está sostenida. El portaplanetarios central hace que los engranajes planetarios giren alrededor del interior de la corona de segunda velocidad e impulsen el engranaje central de segunda velocidad y el eje de salida.

Figura 43 Segunda velocidad velocidad de retroceso

1.7.25.

SERVOTRANSMISIÓN DE MANDO DIRECTO Los grandes tractores de servicio agrícola Challenger están equipados con una servotransmisión de mando directo (Figura 44). Esta transmisión combina las características de mando de contraeje, mando planetario y mando directo. Esta servotransmisión de mando directo tiene diez velocidades de avance y dos velocidades de retroceso. La transmisión se controla mediante una válvula de Modulación de Embrague Individual (ICM). Otras transmisiones controladas mediante válvulas ICM están equipadas con dispositivos que tienen la capacidad de hacer cambio automático de velocidad ascendente y cambio de velocidad descendente. En esta transmisión, la selección de la velocidad es una función únicamente de la posición de la palanca de cambios. Las válvulas de control se explicarán en la lección 3 de esta unidad.

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Figura 44 Servotransmisión de mando directo

1.8.

EJES DE LA TRANSMISIÓN Los ejes de la transmisión (Figura 45) son visibles cuando se retira la cubierta frontal de la transmisión. El contraeje superior (1) sostiene los embragues Nos. 1 y 2. El contraeje inferior inferior (2) sostiene los embragues Nos. 7 y 8. El eje de entrada (3) recibe la potencia del motor para impulsar el contraeje superior y el embrague de toma de fuerza (si tiene). El contraeje inferior impulsa el engranaje loco de retroceso (no mostrado), que a la vez impulsa la bomba de la transmisión.

Figura 45 Ejes de la transmisión transmisión

1.9.

SERVOTRANSMISIÓN DE MANDO DIRECTO La vista esquemática de la Figura 46 muestra la transmisión Challenger desde el lado derecho de la máquina. Para transmitir la potencia a través de la transmisión se usan cuatro embragues de rotación, dos en el contraeje (embrague No. 1 y embrague No.2) y dos en el conjunto de engranajes inferior (embrague No. 7 y embrague No. 8) y cuatro embragues planetarios en el grupo planetario (embragues Nos. 3, 4, 5 y 6).

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La potencia fluye fluye a través través del eje de entrada (rojo). Los engranajes del eje de entrada giran los engranajes de los contraejes. Estos engranajes (rojo) giran los cojinetes y no giran el eje si los embragues no están conectados. El embrague No. 1 y el embrague No. 2 se usan para las velocidades de AVANCE. Los tamaños diferentes de los engranajes permiten que el embrague No. 1 provea una velocidad de entrada baja y el embrague No. 2 provea una velocidad de entrada alta al conjunto de engranajes de baja. El embrague No. 8 se usa para retroceso. Cuando algún embrague de dirección se conecta, una maza sostiene el engranaje al eje y hace que el eje transmita la potencia. Los embragues de dirección hacen girar los componentes que se muestran en naranja. Los embragues planetarios se usan con los embragues de dirección para obtener todas las velocidades a través de la OCTAVA velocidad de avance. Los embragues planetarios 6 y 3 se usan con el embrague No. 8 para obtener las diferentes reducciones de velocidad para R1 y R2. En la NOVENA velocidad y en la DÉCIMA velocidad no se usan los embragues planetarios. El embrague No. 1 o el embrague No. 2 se usan con el embrague No. 7. El embrague No. 7 hará que los componentes mostrados en verde giren a la misma velocidad que los componentes mostrados en naranja. Esto significa que la corona No. 3 girará a la misma velocidad que el engranaje central No. 3. Como resultado, el portaplanetarios (azul) se sostendrá entre ellos sin pérdida de velocidad.

Figura 46 Servotransmisión de mando directo (vista esquemática)

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1.10. TABLA DE CONEXIONES DE EMBRAGUES DE LA TRANSMISIÓN La tabla de la Figura 47 indica los embragues que están conectados para la operación en cada gama de velocidad. Esta tabla se aplica a todos los modelos Challenger de la serie "E". TABLA DE CONEXION DE EMBRAGUES

GAMA DE VELOCIDADES DE LA TRANSMISION RETROCESO (R2) RETROCESO (R1) NEUTRAL PRIMERA SEGUNDA TERCERA CUARTA QUINTA SEXTA S PTIMA OCTAVA NOVENA D CIMA

EMBRAGUE DE CONTRAEJE CONECTADO 8 8 7 1 2 1 1 1 2 2 2 1 2

EMBRAGUE PLANETARIO CONECTADO 6 3 3 3 4 5 6 4 5 6 7 7

Figura 47 Tabla de conexiones de embragues embragues de la transmisión transmisión

Una tabla de este tipo puede ser una referencia muy útil cuando se requieren la identificación y la solución de problemas que se presenten en el funcionamiento de una transmisión. Por ejemplo, si el operador de la máquina dice que la transmisión patina en primera y segunda velocidad de avance y en primera de retroceso, el problema está probablemente en el embrague No. 3 puesto que éste es común a las tres gamas de velocidad. Si la transmisión patina en primera velocidad de avance, pero no en la segunda velocidad de avance, el problema está probablemente en el embrague No.1.

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2.Manual Servotransmision Tecsup

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