UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA
INFORME DE PRÁCTICAS Sistemas de traslación José Enrique Bautista [Seleccionar fecha]
Integrantes:
Bautista Zeas J. Bernal Méndez P. Guamán Quizhpe S. Ochoa Ochoa S. Reinoso Mejía L. Torres Albarracín J. Fecha de Entrega:
8 de Mayo de 2016. Ciclo Lectivo:
2016 - 2016
REVISION 1/1 MANUAL DE PROCEDIMIENTOS DE PRACTICAS LABORATORIO
SISTEMAS DE TRASLACION
CARRERA
INGENIERIA MECANICA AUTOMOTRIZ
SEDE
CUENCA
MATERIA
SISTEMAS DE TRASLACION
No. DE PRACTICA
7
NUMERO DE ESTUDIANTES
6
NOMBRE DOCENTE
ING. PAUL NARVAEZ
TIEMPO ESTIMADO
6
a) DATOS DE LA PRACTICA TEMA:
Mecanismo de dirección de cremallera.
OBJETIVO GENERAL:
Estudiar los componentes de un mecanismo de dirección de cremallera.
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
Realizar el reconocimiento de los diferentes elementos constitutivos del mecanismo de dirección de cremallera. Analizar el funcionamiento de este tipo de mecanismo de dirección para comprender la razón de su forma, tamaño y posición de sus componentes. Manifestar las averías, y los defectos más comunes del mecanismo de dirección de cremallera, diferenciando cuáles son las fallas por fatiga de material, de montaje y operación en cada componente. Realizar operaciones de mantenimiento de este mecanismo de dirección. Realizar el montaje del mecanismo de dirección analizado. Emitir las respectivas recomendaciones y conclusiones en cuanto a la práctica realizada.
MARCO TEÓRICO: Sistema de dirección por cremallera Un mecanismo de cremallera es un dispositivo mecánico con dos engranajes, denominados «piñón» y «cremallera», que convierte un movimiento de rotación en un movimiento rectilíneo o viceversa. El engranaje circular denominado «piñón» engrana con una barra dentada denominada «cremallera», de forma que un giro aplicado al piñón causa el desplazamiento lineal de la cremallera. [1] Para cada par de perfiles de envolventes es posible diseñar un sistema de engranajes conjugados. En el caso básico de la cremallera, uno de los engranajes es un borde recto dentado, con radio infinito. [1] El mecanismo de cremallera generalmente forma parte de la dirección de los automóviles y de otros vehículos con ruedas. Es menos preciso que otros tipos de dirección (como el de recirculación de bolas), pero proporciona al conductor una sensación más directa del comportamiento del vehículo. El mecanismo puede ser servoasistido, hidráulico o accionado por un motor eléctrico. [2]
Figura 1. Mecanismo de cremallera.[1]
Esta dirección se caracteriza por la sencillez de su mecanismo desmultiplicador y su simplicidad de montaje, al eliminar gran parte de la tirantería direccional. Va acoplada directamente sobre los brazos de acoplamiento de las ruedas y tiene un gran rendimiento mecánico. [2] Debido a su precisión en el desplazamiento angular de las ruedas se utiliza mucho en vehículos de turismo, sobre todo en los de motor y tracción delantera, ya que disminuye notablemente los esfuerzos en el volante. Proporciona gran suavidad en los giros y tiene rapidez de recuperación, haciendo que la dirección sea muy estable y segura. El mecanismo está constituido por una barra (1) tallada en cremallera que se desplaza lateralmente en el interior del cárter. Esta barra es accionada por un piñón helicoidal (2) montado en el árbol del volante y que gira engranado a la cremallera. [3]
Figura 2. Mecanismo de dirección de cremallera desglosado. [1]
En el esquema inferior se ve el despiece del sistema de dirección de cremallera, que consiste en una barra (6), donde hay labrada una cremallera en la que engrana el piñón (9), que se aloja en la caja de dirección (1), apoyado en los cojinetes (10 y 16). El piñón (9) se mantiene en posición por la tuerca (14) y la arandela (13); su reglaje se efectúa quitando o poniendo arandelas (11) hasta que el clip (12) se aloje en su lugar. La cremallera (6) se apoya en la caja de dirección (1) y recibe por sus dos extremos los soportes de la articulación (7), roscado en ella y que se fijan con las contratuercas (8). Aplicado contra la barra de cremallera (6) hay un dispositivo (19), de rectificación automática de la holgura que pueda existir entre la cremallera y el piñón (9). Este dispositivo queda fijado por la contratuerca (20). [2]
Figura 3. Despiece del mecanismo de dirección por cremallera. [2]
Al girar el volante en uno u otro sentido también lo hace la columna de la dirección unida al piñón (9), que gira con ella. El giro de este piñón produce el movimiento de la barra de cremallera (6) hacia uno u otro lado, y mediante los soportes de articulación (7), unidos por unas bielas a los brazos de acoplamiento de las ruedas, se consigue la orientación de estas. Esta unión se efectúa como se ve en la figura inferior, por medio de una rótula (B), que permite el movimiento ascendente y descendente de la rueda, a cuyo brazo de acoplamiento se une. La biela de unión resulta partida y unida por el manguito roscado de reglaje (A), que permite la regulación de la convergencia de las ruedas.[2]
Figura 4. Sistema de reglaje de la dirección. [3]
b) MARCO PROCEDIMENTAL: Realizar el reconocimiento de los elementos del mecanismo de dirección de cremallera. Reconozca en ellos, la estructura, diseño, forma, tamaño, y otras características funcionales. Identifique y analice funcionamiento de cada uno de los componentes fundamentales del mecanismo de dirección de cremallera. Realice el despiece de este tipo de mecanismo, para ello siga el procedimiento recomendado en el los manuales y las indicaciones dadas por el docente. Realice el mantenimiento del mecanismo de dirección de cremallera. Realice el armado y montaje de este tipo de mecanismo. Verificar el correcto funcionamiento.
c) RECURSOS UTILIZADOS (EQUIPOS, ACCESORIOS Y MATERIAL CONSUMIBLE) Herramientas y equipos:
Juego de herramientas de mano (llaves, dados, destornilladores, etc.)
Materiales e insumos:
Franela
Material didáctico:
Manuales Datos técnicos Maqueta didáctica.
Equipo de seguridad:
Extintor Equipo de protección personal (overol, gafas).
d) REGISTRO DE RESULTADOS 1. Reconocimiento de los elemento del mecanismo de dirección. Nombre
Ideograma
Carcasa o Carter de cremallera
Rotula de dirección
Columna de dirección
Bieletas mando
de
Imagen
Caja de dirección
2. Desmontaje y despiece del mecanismo de dirección de cremallera. Desmontaje y despiece de cremallera Proceso
Imagen
Estado elemento
del Accion a tomar
Desconexión del borne positivo de la batería.
En buen estado de Con ayuda de los bornes de una llave #10 conexión. desconexión del borne positivo de la batería.
Embanque del vehículo.
Colocación de Embanque con brazos en el chasis ayuda de un del vehículo. elevador de brazos.
Retiro de llantas delanteras del vehículo.
Neumáticos en Desmontaje con buen estado par una llave de desmontaje. ruedas #19 de llantas.
Retiro abrazaderas grampas sujeción de cremallera.
Pernos y grampas Desmontaje con con presencia de ayuda de caja de polvo y extremada dados y llaves. dureza de apriete.
de o de la
Desmontaje de terminales de dirección de la mangueta de cada extremo.
Pernos con Desmontaje con presencia de polvo ayuda de llaves y y dureza de martillo. apriete.
Extracción y desmontaje de tornillo sin fin del cuerpo del volante.
Pernos del elemento en perfecto estado para su funcionamiento normal.
Desmontaje con ayuda de caja de dados y llaves, y corrector para señalización de posición actual.
Desmontaje de cremallera.
Presencia de polvo en todos los elementos de superficie del mecanismo de cremallera.
Desmontaje con ayuda de compañeros y mucho cuidado en la extracción del mismo.
Desmontaje de cauchos o guardapolvos.
Presencia de polvo y estrías de desgaste del elemento.
Desmontaje con ayuda de desarmador y playo.
Desmontaje de ejes de unión de rotulas internas y externas
Los elementos terminales de los ejes se encuentran en mal estado, presencia de excesivo juego.
Desmontaje con ayuda de llave de pico y llave de tubo para la extracción delos mismos.
Desmontaje de tornillo, resorte y vaquerita de tope de ajuste
Elementos en buen estado para su funcionamiento correcto.
Desmontaje con ayuda de llave de pico y con mucho cuidado con el elemento.
Extracción de rol retenedor.
Con presencia de Desmontaje con pequeño desgaste ayuda de llave de en los elementos. tubo y anteriormente se señala para determinar la posición actual de la misma.
Extracción de tronillo sin fin y rodamiento
Dientes del elemento en buen estado de funcionamiento, y rodamiento en buen estado.
Desmontaje suave por inercia se extrae el elemento una vez retirado los anteriores.
Extracción de cremallera de la carcasa.
Dientes del elemento en buen estado para su correcto funcionamiento.
Desmontaje fácil realizado con las manos sin ninguna oposición al desmontar el mismo.
3. Montaje del mecanismo de dirección de cremallera. Proceso de armado Proceso
Montamos el conjunto piñón
Imagen
Estado elemento
del
Dientes del piñón en buen estado de funcionamiento, rodamiento en buen estado.
Acción a tomar
Colocar cuidadosamente el conjunto piñón y apretar con una llave de pico.
Montamos el tornillo, resorte y vaquerita de tope de ajuste
Apretar con cuidado el tornillo plástico Elementos en con una llave de buen estado. pico.
Montamos los brazos de acoplamiento a ambos lados de la cremallera
Los elementos terminales de los ejes se encuentran en mal estado, presencia de excesivo juego y corrosión.
Colocamos los guardapolvos o fuelles sobre cada brazo de acoplamiento
Existen fisuras en los guardapolvos por el tiempo de uso.
Montamos el mecanismo de dirección por cremallera en el vehículo
Pernos y abrazaderas metálicas con presencia de óxido y corrosión.
Apretamos el terminal del brazo de acoplamiento con una llave de pico y sostenemos la cremallera con una llave 21
Ajustar los extremos de los guardapolvos con abrazaderas plásticas.
Para la sujeción del mecanismo de dirección por cremallera se utilizó varios dados una racha y una palanca de fuerza.
Sujetamos el conjunto piñón a la columna de la dirección
Apretamos los pernos de Pernos de sujeción de la sujeción en buen caja de estado. dirección con una llave 17.
Montamos los terminales de dirección en la mangueta de cada lado.
Rotulas en mal Apretamos las estado, tuercas de las demasiado rotulas con un juego. dado 17.
Finalmente colocamos las ruedas directrices
Ajustamos las Ruedas en buen tuercas de las estado, falta una ruedas con una tuerca de ruedas. dado 19.
4. Mantenimiento del mecanismo de dirección de cremallera. Proceso Elemento
Barra de cremallera
Esquemas
Estado
Acción a tomar
Como se puede observar en la figura anterior, el estado de la barra de cremallera se encuentra en perfectas condiciones, puesto que Con la ayuda de gasolina y un paño libre esta no presenta deformidad alguna de suciedad se procede a retirar la grasa a lo largo de su eje. que se encuentra en cada uno de los dientes así como en el eje de la barra de cremallera. Además, cada uno de los dientes conserva su geometría pese a los años que lleva operando tal mecanismo.
El piñón helicoidal no presenta deformidad alguna a lo largo de su eje. Piñón helicoidal
Con la ayuda de gasolina y un paño limpio se procede a retirar toda la grasa Los dientes helicoidales que este existente en el eje del piñón helicoidal posee conservan su geometría y no así como en sus dientes hasta obtener un presentan deformidad alguna. piñón helicoidal libre de grasa y escoria.
Rodamiento del piñón helicoidal
Las bolas de dicho rodamiento se encuentran en su posición normal, pues están correctamente centradas entre el anillo exterior e interior del rodamiento.
Con la ayuda de gasolina y un paño limpio se procede a retirar la grasa situada en las bolas del rodamiento hasta obtener una superficie libre de grasa y escoria.
Bieletas dirección
de
Las bieletas de dirección (1) se encuentran en condición estándar, puesta que los guardapolvos que se ubican en la base de cada una de las rótulas presentan grietas, lo cual ha permitido que entre polvo y demás agentes contaminantes por dentro de la rótula. Mediante agua, detergente y un paño limpio se procede a retirar todo el polvo Por el otro extremo, el mecanismo de cada uno de los guardapolvos así que permite el giro libre de las como la grasa almacenada en las rótulas. bieletas se encuentra en perfectas condiciones. Finalmente, el guardapolvos principal (2) también se encuentra en perfectas condiciones, puesto que dicho elemento no presenta grietas a lo largo de su superficie.
Con el mecanismo completamente El mecanismo en general se armado, se procede a una limpieza encuentra en buenas condiciones, general mediante agua, detergente y un pese a los años que dicho paño limpio. mecanismo lleva operando. Mecanismo de la dirección por cremallera
Dentro de dicho mecanismo cada uno de los elementos cumple a cabalidad con su función, pese a que unos cuantos presentan grietas pero no afecta de manera crítica a la conducción, sin embargo es necesario reemplazar dichos elementos.
Posterior a esto se revisa que cada uno de los elementos se encuentre en la posición en la que se extrajeron, además se verifica que las bieletas presenten un movimiento libre y suave así como el movimiento de la cremallera, mismo que debe permitir el movimiento horizontal de manera suave y progresiva.
e) CONCLUSIONES El estado de la barra de cremallera se encuentra en perfectas condiciones, puesto que esta no presenta deformidad alguna a lo largo de su eje. Haciendo referencia a los brazos o bieletas de dirección podemos afirmar que los guardapolvos que se ubican en la base de cada una de las rótulas presentan grietas, lo cual ha permitido que entre polvo y demás agentes contaminantes por dentro de la rótula. Por el otro extremo, el mecanismo que permite el giro libre de las bieletas se encuentra en perfectas condiciones. Además el guardapolvo principal también se encuentra en perfectas condiciones, puesto que dicho elemento no presenta grietas a lo largo de su superficie. Con respecto al piñón helicoidal, podemos evidenciar que no presenta deformidad alguna a lo largo de su eje y los dientes helicoidales que este posee conservan su geometría y no presentan deformidad alguna. Los rodamientos que permiten el giro del mecanismo se encuentra en aceptables condiciones, permitiendo así el funcionamiento adecuado del mecanismo. En sí, el estado del mecanismo de dirección de cremallera analizado se encuentra en condiciones favorables para su correcto funcionamiento BIBLIOGRAFÍA [1]Águeda Casado, E., Gonzalo Gracia, J., Morales Gómez, T., Navarro, J. M., & García Jiménez, J. L. (2014). Mecánica del vehículo. En E. Águeda Casado, J. Gonzalo Gracia, T. Morales Gómez, J. M. Navarro, & J. L. García Jiménez, Mecánica del vehículo (págs. 166-174). Asturias: Paraninfo.
[2]Gómez, T., García Jiménez , J., Navarro, J. M., Gracia, J. G., & Casado Águeda, E. (2010). Elementos Automovibles. Madrid: Reverté.
[3]Gonzáles Martínez, E. (2009). Sistemas de dirección en vehículos. Módulo CIRF, 9-10.
