TREN DE RODAMIENTO EN BULLDOZERS Raúl García Chacón
Lima, Marzo 2004
1.
Introducción
2.
Usos, Particularidades y características de los Bulldozers
3.
Partes y Principales Funciones de sus componentes
4.
Descripción de sus Componentes
5.
Evaluación del Tren de Rodamiento.
6.
Cálculos para determinar % de material desgastado y horas de vida potencial que quedan.
7.
Avances en la tecnología del Tren de rodamiento.
8.
Factores que recortan la vida útil.
9.
Ideas para economizar dinero.
10.
Importancia de eficiencia de un equipo.
1. INTRODUCCION
IMPORTANCIA DEL TREN DE RODAMIENTO - En el costo de Reparación Anual del Bulldozer, la Reparación del Tren de Rodaje ocupa 50% 4
1. Tren de Rodaje (50%)
3
2. Equipo de Trabajo (23%) 1
3. Sistema de Dirección (17%) 2
4. Otros (10%)
IMPORTANCIA DEL TREN DE RODAMIENTO (cont.) Por lo tanto, mientras menor sea el costo del tren
de rodaje, menor será el costo total de reparación de la maquina. - El Tren de rodaje equivale al 30% del valor de un Bulldozer nuevo
SISTEMAS Y COMPONENTES DE UN BULLDOZER - Tren de fuerza S. Motor
Corona y piñón S. Transmisión Dirección
Mandos finales
- S. Tren de Rodaje
SISTEMAS Y COMPONENTES DE UN BULLDOZER (cont.) - S. Hidráulico - Chasis
- Cabina de Operador - Implementos: Hoja, Escarificador
SISTEMAS Y COMPONENTES DE UN TRACTOR: - Tren de Fuerza S. motor, S. transmisión (corona y piñón, freno-embrague dirección y mandos finales); - Tren de Rodaje - S. Hidráulico - Bastidor - Cabina del Operador.
Equipo de Trabajo: hoja
Equipo de Trabajo: Escarificador
BULLDOZER
Motor Transmisión Tren de rodamiento
Banda de freno y embrague de dirección
Piñón y corona
Mandos finales
2. USOS, PARTICULARIDADES Y CARACTERISTICAS DE LOS BULLDOZERS
USOS PERMITIDOS PARA BULLDOZERS 1. Abrir trocha (carretera nueva) 2. Preparar badenes 3. Empujar desmonte 4. Trabajo de relleno 5. Desgarramiento de rocas 6. Preparar accesos
PARTICULARIDADES DE LOS BULLDOZERS 1. Puede trabajar en lugares inaccesibles 2. Fuerte para trabajo de construcción de carreteras 3. Mayor desgaste del tren de rodaje por necesidad de desplazamiento
CARACTERISTICAS DE LOS BULLDOZERS 1. Buena estabilidad por amplia área de contacto. 2. Baja velocidad de desplazamiento 3. Puede trabajar en terrenos de distintas condiciones (suaves, fangosas) 4. Puede dañar pavimento con las orugas.
Empuje
Nivelación
Escarificación
Remolque
Empuje de material
Transporte de carga
Otros trabajos
3. PARTES Y PRINCIPALES FUNCIONES DE LOS COMPONENTES DEL TREN DE RODAJE
PARTES DEL TREN DE RODAJE
- Orugas (Eslabones y Zapatas) - Ruedas Dentadas - Ruedas Delanteras (Rueda Guía) - Rodillo Inferior - Rodillo Superior
Rodillo superior
Rueda dentada
Brazo diagonal
Barra estabilizadora
Resorte templador Rodillo inferior Bastidor Rueda guía Conjunto eslabón y zapata
PRINCIPALES FUNCIONES DE LOS COMPONENTES DEL TREN DE RODAJE - Orugas: Están integrados por eslabones, bujes, pasadores y zapatas. Forma la base de apoyo de la maquina sobre el suelo. - Ruedas Dentada: Transmite la potencia del motor de la oruga.
- Ruedas Delantera (Rueda Guía): Guía las orugas, mantener su tensión, absorber impactos frontales de operacion.
PRINCIPALES FUNCIONES DE LOS COMPONENTES (cont.)
- Rodillo Inferior: Soportan peso de la maquina y lo distribuye por la oruga. - Rodillo Superior: Soportan y guían las orugas entre rueda dentada y rueda guía.
4. DESCRIPCION DE LOS COMPONENTES DEL TREN DE RODAMIENTO
ESLABONES Y ZAPATAS DE LAS ORUGAS - Estructura y característica de los eslabones - Extracciones e instalación del eslabón
- El alargamiento del paso del eslabón - Mantenimiento periódico de los eslabones - Estructura de la zapata - Selección de zapatas - Pernos flojos en las zapatas
Eslabones de las cadenas Los eslabones de la cadena se encuentran sometidos a una fuerte tensión, fricción y fuerza de flexión, por ello los eslabones están diseñados para soportar grandes esfuerzos.
Estructura y características de los eslabones de la cadena de la oruga Usemos el bulldozer como ejemplo para ver a que clase de esfuerzos se someten los eslabones. Los bulldozers demandan mayor esfuerzo de tracción que las palas cargadoras o las excavadoras hidráulicas; por lo tanto, los eslabones en los bulldozers están sometidos a mayores esfuerzos que los de otras máquinas. Veamos la estructura de un eslabón de oruga. Se emplean dos formas de lubricación entre el buje y el pasador de los eslabones de orugas, uno por medio de aceite en el tipo sellado en aceite y el otro por medio de grasa en el tipo sellado en grasa. Un conjunto de oruga está formado por los eslabones, los pasadores, los bujes, los sellos, los pernos de sujeción y las zapatas de oruga.
Eslabón Los eslabones tienen formas complicadas. Las propiedades esenciales que se buscan en los eslabones es que la superficie de rodamiento no se desgaste muy rápidamente.
El eslabón está sometido a desgastes y esfuerzos debido a su constante contacto con el terreno. También tiene que soportar las elevadas cargas de los rodillos a medida que la máquina avanza y retrocede durante las labores que realiza. Con el fin de prolongar la duración de los eslabones, se usan materiales firmes para que la superficie de rodamiento pueda hacer frente a las exigencias más rigurosos.
Desgaste desigual de la superficie de rodamiento del eslabón La superficie de rodamiento del eslabón está propensa al desgaste desigual debido al contacto constante con la rueda tensora y los rodillos. Para mejorar la dureza, la superficie de rodamiento se tiempla hasta una profundidad adecuada para asegurar que el proceso de desgaste desigual no se produzca tan fácilmente.
Extracción e Instalación del eslabón Hay dos formas - una por el método del tipo de eslabón maestro y otra por el método del tipo de pasador
Tipo de Eslabón Maestro El tipo de Eslabón Maestro es aquel en que el eslabón está dividido en secciones y asegurado mediante pernos. Fácilmente se puede
desmontar e instalar la zapata de la oruga por medio de los pernos.
Tipo de Pasador Maestro El tipo de Pasador Maestro, comparte la misma forma de eslabón con porciones de otros eslabones; pero el contorno del pasador y buje es diferente. Hay que extraer el pasador para reemplazarlo.
Pasador El pasador maestro tiene el mismo diámetro que un pasador regular. El extremo del pasador regular es liso, pero las superficies del pasador maestro están biseladas para su fácil identificación.
BUJES Las cualidades esenciales de un buje son la tolerancia a la fatiga y la resistencia al desgaste. Debido a que tanto la superficie interior como el diámetro exterior del buje están sometidos a fricción y desgaste con el uso regular, el buje se tiempla para aumentar su durabilidad.
-La superficie exterior del buje está en contacto con la rueda dentada y sometida a martilleo y constantes impactos de la rueda dentada. -La interacción entre la superficie interior del buje y el pasador también producen un efecto de desgaste. El eslabón del tipo sellado en aceite puede ayudar a evitar este proceso. Si la tensión del conjunto de eslabón es demasiado alta, el desgaste interno será más rápido. La superficie exterior del buje se desgasta en forma más acelerada que la superficie interna.
PASADORES Las cualidades esenciales de un pasador son la capacidad de soportar los esfuerzos constantes y la resistencia al desgaste. El pasador siempre está sometido al esfuerzo de tracción (A) de los eslabones de la oruga. Es una pieza importante porque une los eslabones. Además, con la presencia de los rodillos inferiores y los eslabones, también están sometidos a la fuerza de flexión (B) del peso de la máquina. . Hay dos tipos de pasadores, uno es el normal (pasador regular) y el otro tipo usado es para reemplazo del eslabón de la oruga (pasado maestro). Los pasadores maestros tienen un diámetro menor que el de los pasadores normales.
SELLO La duración de las orugas del tipo de eslabón lubricado en aceite depende del sello. Si el sello se desgarra o se rompe, el aceite se escapa y la arena fina penetra en el buje y provoca el desgaste del buje y pasador. El paso del conjunto del eslabón también se alargará. A medida que el sello se desgasta, también se reduce la tensión selladora provocando que el interior del buje y el pasador se desgasten con mayor rapidez debido a las fugas internas de aceite y a la entrada de las partículas de arena.
Sello para eslabones de oruga del tipo lubricado con aceite El sello del eslabón de oruga está formado por un anillo sellador para impedir la entrada de arena y un anillo interno de carga y lubricación de aceite que produce una fuerza compresora contra el sello. El anillo de carga está diseñado para conservar la capacidad selladora con su elasticidad a medida que es comprimido y empotrado en el eslabón.
Sello para eslabones de oruga del tipo sellado con grasa A medida que el anillo sellador para este tipo de eslabón de oruga, se aplasta e incrusta, también tiene una función similar con la del anillo de carga en el eslabón de oruga del tipo sellado en aceite.
El alargamiento del paso del conjunto de eslabón es más costoso que lo que usted podría imaginarse El costo de reparación del tren de rodaje representa cerca del 50% del costo total de la reparación de un bulldozer. Al evitar el alargamiento del paso se puede prolongar la duración del tren de rodaje y de esa forma se pueden ahorrar enormemente los costos de reparacion de otros componentes del tren de rodaje. Cuando se usan las orugas con eslabones del tipo sellado en aceite, el alargamiento del paso es imperceptible. Además, también se reduce el sonido estridente provocado por la operación del tren de rodaje. Se encuentra menos desgaste entre el pasador y el buje y la fuerza de tracción es superior.
Cuando aumenta el alargamiento del paso del eslabón, pueden aparecer los problemas siguientes: 1. Se aflojan los eslabones de la oruga, se desconectan los eslabones de los rodillos inferiores y la rueda dentada. En los casos peores, el conjunto del eslabón se puede quebrar. 2. La rueda dentada no se acopla con el eslabón y la duración de los dientes de las ruedas dentadas se reducirá en forma sustancial. Además, esto apresurará el proceso de desgaste de la superficie del buje. 3. El eslabón tiende a golpear fácilmente contra los rodillos superiores lo que contribuye a reducir su vida útil.
Mantenimiento periódico de los eslabones de la oruga Para el mantenimiento de las piezas del tren de rodaje se deben planificar inspecciones periódicas, los cuales evitarán costosas reparaciones de las piezas del tren de rodaje. Los puntos de inspecciones son los siguientes: 1.Paso del eslabón: Medir la relación de desgaste del diámetro interior del buje y del diámetro exterior del pasador. 2. Altura de la superficie de rodamiento del eslabón: Medir el grado de desgaste en la superficie de rodamiento del eslabón. 3.Diámetro exterior del buje: Medir el grado de desgaste. Además, revisar también la holgura entre los eslabones y ver si tienen algunas cuarteaduras. Verificar si se han aflojado los pernos de las zapatas.
Las orugas con eslabones sellados y lubricados en aceite no requerirán de mantenimiento de lubricación Los eslabones de la oruga hay que inspeccionarlos ocularmente en busca de fugas de aceite, que se pueden verificar por su apariencia, o por la temperatura del pasador y el buje. Cambie los dientes de las ruedas dentadas al reponer los eslabones de las orugas para asegurar mayor tiempo de duración del tren de rodaje. Si solamente se reemplazan los eslabones de la oruga, el desgaste inicial de los bujes será mayor, que cambiando en ese momento, los eslabones y los segmentos dentados de la rueda dentada. En términos generales, resulta más económica cambiar ambos a la vez.
Zapata de la oruga Estructura de la zapata de oruga La zapata de oruga está sujeta sobre los eslabones de la oruga por medio de pernos y tuercas. Generalmente, una pieza de zapata está sujeta mediante 4 pernos y 4 tuercas. Hay muchos tipos de zapatas con distintas anchuras y formas de garra. La zapata de oruga está formada por una plancha que soporta el peso de la máquina y por una garra que ejerce la tracción sobre el terreno. Durante el funcionamiento, la zapata de la oruga tiene que vencer distintos esfuerzos tales como fuerzas de flexión y fuerzas de fricción que provocan el desgaste y desgarramiento. Por lo tanto, la zapata de la oruga está diseñada para resistir cargas pesadas y para ser más resistente al desgaste por fricción.
Selección de zapatas para orugas Existe variedad de tipos de zapatas idóneas para distintas labores y condiciones de terreno,tales como la zapata para ciénaga que tiene escasa presión sobre el suelo en terrenos blandos. Una forma ideal para reducir los costos de reparación y mantenimiento es la selección de una zapata tan estrecha como sea posible.
Prestar atención al desgaste de las zapatas de oruga En vista de que las garras actúan como placa de refuerzo, la zapata tiende a deformarse y cuartearse cuando la garra se ha desgastado. Cuando se deforma la plancha de la zapata, se aflojan los pernos y los eslabones de la oruga pueden dañarse debido a esfuerzos inesperados que reducen la duración de las piezas del tren de rodaje. Cuando una zapata de oruga se desgasta dentro de su límite de reparación, reponga una nueva zapata en la oruga o suelde una oreja de refuerzo en la zapata para prolongar su duración.
Prestar atención a los pernos flojos en las zapatas Cuando se afloja o se desprende el perno de la zapata, se pueden dañar las zapatas y eslabones de la oruga y la duración del tren de rodaje se verá drásticamente reducida. Por lo tanto, se requiere una inspección periódica para la revisión de los pernos de las zapatas, con el fin de evitar que los pernos de las zapatas se aflojen: 1 .La cabeza del perno es templada y endurecida y están diseñadas contra el impacto y desgaste. 2. Cuello redondeado. 3. Precisión en los hilos de rosca para que no se aflojen fácilmente.
RUEDAS DENTADAS
- Como se desgastan las ruedas dentadas
- Causas que provocan su rápido desgaste - Mantenimiento a la rueda dentada - Sustitución de los dientes de la rueda dentada
Rueda dentada El siguiente diagrama nos muestra como las ruedas dentadas se acoplan con la oruga mientras el bulldozer se mueve hacia adelante. 1. La parte A indica como los dientes de la rueda se acoplan con el buje. 2. La parte B indica como la rueda dentada agarra el eslabón y se mueve hacia el buje y el pasador a medida que la rueda dentada da vueltas. La rueda dentada y la superficie exterior del buje se desgastan en el punto A, lugar en que la arena y tierra quedan fácilmente atrapados interiormente. El punto B muestra la generación de fuerzas de fricción en la superficie interior del buje y en la superficie exterior del pasador.
Los dientes de las ruedas dentadas se desgastan como resultado de la continua acción recíproca con los bujes Las ruedas dentadas giran y al hacerlo, acoplan sus dientes con los bujes de la oruga y se produce el desgaste en distintos puntos. Hay 3 razones por las cuales los dientes de las ruedas dentadas se desgastan después de algún tiempo.
1. Los bujes y los dientes de la rueda resbalan uno sobre el otro a medida que los eslabones salen por la parte superior de la rueda dentada durante un movimiento de avance. 2. Al cambiar del movimiento de avance al de retroceso, o viceversa, el cual provoca una inversión de holgura en los dientes de la rueda produciendo el desgaste en la parte inferior del diente. 3. Los bujes y los dientes de la rueda resbalan uno sobre el otro a medida que los eslabones salen por la parte superior de la rueda dentada durante un movimiento de retroceso.
Hay dos causas fundamentales que provocan el rápido desgaste de las ruedas dentadas 1. Cuando aumenta la prolongación del paso de la oruga. Sin embargo, el uso de orugas con eslabones sellados en aceite ayuda a reducir el problema de la prolongación del paso. 2. Cuando la rueda dentada produce salpicaduras en áreas enfangadas. El borde de los dientes de las ruedas dentadas se desgasta a medida que progresa la prolongación de paso de los eslabones. Como se explicó en la parte B de la diapositiva anterior, cuando la distancia entre los eslabones (paso de eslabones) se alarga, se desgastan también el buje del eslabón y su pasador. Esto hace que la punta del diente de la rueda golpee contra el buje cuando la rueda dentada se acopla con el eslabón. Por ello, la proporción de desgaste en los dientes de la rueda, es mayor en la punta de los dientes.
En el caso de la prolongación X del paso del eslabón. La punta del diente de la rueda comienza su acoplamiento con el buje cuando el paso del eslabón se prolonga.
La rueda dentada se acopla perfectamente con los eslabones. En el caso de la prolongación X del paso del eslabón.
Una vez que la punta de los dientes es rebajada por desgaste y pierde altura, la rueda dentada no se acoplará con los bujes provocando el salto de paso. El salto de paso acelera el desgaste de los bujes y en el peor de los casos provoca la rotura de los bujes. Los segmentos gastados en las ruedas dentadas hay que reemplazarlos para evitar el salto de paso en los eslabones. Sin embargo, los segmentos de rueda dentada reemplazados, se gastarán de nuevo si el paso de los eslabones no ha sido corregido. En este caso, es necesario considerar el cambio o reconstrucción, al mismo tiempo, tanto de los eslabones como de las ruedas dentadas. Pitch jump = Salto de paso Cuando se gastan las puntas de los dientes de las ruedas dentadas, los dientes no se acoplarán con los bujes y se producirá el salto de paso.
Prevenir la prolongación del paso de los eslabones es aliviar los problemas de desgaste en los dientes de las ruedas dentadas. Un eslabón con paso alargado, desgasta los dientes de las ruedas y el buje. Reponer los eslabones de una oruga consume mayor tiempo y recursos que reponer los dientes de una rueda. El uso de orugas con eslabones sellados en aceite reducirá la prolongación del paso de los eslabones. Preste atención a la arena y tierra atrapadas dentro de la rueda dentada. Inevitablemente, la arena se atrapará dentro de las ruedas dentadas. Hay que tener cuidado en el mantenimiento de la rueda dentada. La eliminación frecuente de la arena atrapada alrededor de los eslabones de la oruga prolongará la duración de las ruedas dentadas.
¿ Como se da mantenimiento a la rueda dentada? Haga un examen de rutina en la rueda dentada y calcule cuando alcanzará el límite de reparación. Se puede revisar el grado de desgaste usando un calibrador especial para cada modelo. Cuando los dientes de la rueda dentada alcanzan su límite de reparación sustituya la rueda dentada completa. Otra alternativa es la de soldar material adicional sobre los dientes existentes.
Sustitución de los dientes de la rueda motriz(segmentos) Hay dos tipos de dientes para las ruedas motrices; el tipo de aro y el tipo de segmento. El primer tipo se usa mayormente en bulldozers de tamaño mediano y ligero, palas cargadoras y excavadoras hidráulicas. El segundo tipo se emplea en máquinas de mediano y gran tamaño. También hay muchos modelos de máquinas equipadas con ambos tipos. Ti po aro Los dientes de rueda del tipo de aro requieren desmontar la oruga primero para efectuar la sustitución. El tipo de aro de repuesto representa mayor costo de mantenimiento e inversión en tiempo que el tipo de segmentos individuales de dientes.
Las excavadoras hidráulicas usan un anillo de dientes en la rueda motriz que se instala con pernos en el motor de traslado. (Hay algunas excavadoras hidráulicas de gran tamaño que usan segmentos de dientes).
Tipo Segmento La rueda dentada está dividida en segmentos y sujeta al núcleo de la rueda mediante pernos y tuercas. No es necesario desmontar la oruga ni ajustar la posición de los dientes ya que se puede reemplazar individualmente cada segmento. En principio, todos los segmentos hay que reemplazarlos. También se requiere hacer una inspección periódica para verificar que sus pernos y tuercas estén debidamente apretados.
La sustitución de los segmentos de la rueda motriz debe hacerse al mismo tiempo que cuando se invierten los bujes y se reponen los eslabones. Esta es una forma de mantener los dientes de la rueda motriz para obtener mayor duración y uso. El cambiar los segmentos de la rueda motriz no es suficiente. Otros componentes gastados como los bujes provocarán el rápido desgaste de sus dientes. De ser posible, cambie los segmentos, cuando se inviertan los bujes y se cambien los eslabones de la oruga. De esta forma se prolongará la duración de los dientes de la rueda motriz. .
¿Porqué es impar el número de dientes de una rueda motriz? En una rueda dentada con número impar de dientes, el mismo diente solo puede acoplarse con el buje una vez en cada 2 vueltas de la rueda, mientras que un número par de dientes se acopla en cada vuelta de la rueda. Esto explica porqué un número impar de dientes se puede usar dos veces más que un número par. Los dientes de la rueda motriz se acoplan con el eslabón en movimiento de avance
Vida útil de las piezas del tren de rodaje como la rueda dentada, eslabón, etc.. Las piezas del tren de rodaje se desgastan en distinta proporción según las condiciones de trabajo y del terreno.
La frecuente eliminación de arenas y tierra de alrededor de las piezas del tren de rodaje, prolonga su duración. La operación de un máquina sobre orugas que se encuentre enlodada tendrá efectos adversos en los componentes. La limpieza regular de las piezas del tren de rodaje, prolongará la vida útil.
RODILLOS Y RUEDAS DELANTERAS
- Rodillo Inferior - Estructura inferior - Rodillo Superior - Rueda Delantera (rueda guía) - Demasiada tensión en la oruga
- Poca tensión en la oruga - Inspecciones periódicas
Rodillos inferiores, Rodillos superiores y Ruedas Delanteras Algunos fenómenos comunes en los rodillos son: 1. Se produce abrasión en las superficies de los rodillos y en la superficie de rodamiento de los eslabones de la oruga. 2. Las pestañas de los rodillos impiden que los eslabones se salgan de posición. La abrasión también se produce en las pestañas de los rodillos debido al contacto constante con el conjunto de eslabones de la oruga.
Rodillo inferior Hay dos tipos de rodillos inferiores instalados al bastidor de orugas: el de pestaña sencilla y el de pestaña doble. Los rodillos ruedan sobre el conjunto de eslabones de la oruga sometidos a la carga pesada de la máquina. Los rodillos instalados, soportan el peso de la máquina y lo distribuyen uniformemente sobre las zapatas de la oruga. El buje y eje del rodillo están lubricados por aceite. Los rodillos inferiores inmediatos a la rueda delantera y a la rueda dentada son del tipo de pestaña sencilla. El orden de instalación de los rodillos de pestaña sencilla o doble, depende del tamaño de la máquina.
Un tractor sobre orugas trabaja en terrenos áridos. Por lo tanto, se instalan los rodillos inferiores de pestaña sencilla y pestaña doble para aliviar el empuje lateral durante el trabajo de la máquina.
Las pestañas de los rodillos inferiores mejoran la travesía en línea recta Las pestañas de los rodillos inferiores guían el conjunto de eslabones de la oruga para evitar que se muevan haciendo zigzag. La dureza de las pestañas están preparadas para resistir la abrasión ya que las pestañas rozan contra los costados de los eslabones de la oruga.
Estructura del rodillo inferior Como se muestra a continuación, el aceite se suministra para minimizar la fricción entre el buje y el eje. Como las partes internas de un rodillo están lubricadas con aceite, se usa un sello flotante para evitar las fugas del aceite. Por lo tanto, esta área está diseñada para que la arena o materias extrañas no penetren fácilmente al área del sello flotante.
Además, cuando las zapatas de la oruga transitan sobre piedras, los rodillos inferiores quedarán sometidos a cargas impulsivas. Bajo esas condiciones, el sello flotante se usa para absorber la deformación de la superficie selladora y evitar las fugas de aceite.
Rodillos superiores Hay dos tipos de rodillos superiores, el tipo de rodillo con pestañas y el tipo liso. El tipo de rodillo con pestañas se usa en bulldozers y palas cargadoras de mediano y gran tamaño.El tipo de rodillos lisos se usa en las excavadoras hidráulicas de pequeño tamaño.Como los rodillos superiores solamente soportan el conjunto de la oruga, la estructura es menos complicada en comparación con los rodillos inferiores. Sin embargo, la acumulación de arena y tierra alrededor de los rodillos superiores también provocara erosión. Tenga cuidado al trabajar una máquina en alta velocidad. Esto provocará que los eslabones de la oruga golpeen fuertemente los rodillos superiores y como resultado, acortarán la vida útil de ambos componentes. El buje y eje del rodillo superior están lubricados con aceite.
Tipo de pestaña Tenemos el tipo de pestaña central y el tipo de pestaña sencilla. El tipo de pestaña central se usa para las excavadoras hidráulicas, bulldozers y palas cargadoras de pequeño tamaño. El tipo de rodillo de pestaña sencilla se usa principalmente para bulldozers y palas cargadoras de mediano y gran tamaño. Tipo liso El rodillo de tipo liso se usa en excavadoras hidráulicas de pequeño tamaño.
Una de las funciones de las pestañas en los rodillos superiores es guiar el conjunto de eslabones de la oruga para evitar que la oruga se descarrile. Como las pestañas rozan contra los costados de los eslabones de la oruga mientas la máquina trabaja, estas porciones del rodillo están endurecidas para elevar su resistencia al desgaste. Como la superficie de rodamiento y la pestaña de los rodillos superiores están propensas al desgaste, estas porciones están endurecidas para prolongar su duración.
Rueda delantera La rueda delantera se encuentra instalada en la parte delantera del bastidor de orugas y se emplea para guiar el conjunto de la oruga. Las piezas internas formadas por los bujes y eje están lubricadas con aceite. La rueda delantera está equipada con un mecanismo de ajuste de la tensión de la oruga y de amortiguación del conjunto.
Las ruedas delanteras equipadas con amortiguador de caucho [goma]
minimiza los esfuerzos y vibraciones alrededor de conjunto de zapatas y realza la comodidad del operador.
En vista de que la superficie de rodamiento y las pestañas están
propensas al desgaste, estas porciones están endurecidas para prolongar su duración.
Es importante el ajuste del deslizamiento axial de la rueda delantera Una rueda delantera siempre debe estar en la posición central del bastidor de orugas. Si aumenta el deslizamiento axial, la rueda delantera se desplazará de su posición original y el conjunto de la oruga no estará correctamente alineada. Como resultado, la rueda delantera, los rodillos inferiores y los rodillos superiores podrían estar desalineados con respecto a la oruga. El desgaste de las pestañas podría ser desigual.
La tensión apropiada en la oruga prolongará la duración del tren de rodaje y aumentará el esfuerzo de tracción sobre el terreno. Demasiada tensión en la oruga provoca ... Aceleración del desgaste en pasadores y bujes de la oruga. La aceleración del desgaste en bujes y eje de la rueda delantera. La aceleración del desgaste de los eslabones, rueda delantera, rodillos inferiores, rodillos superiores y rueda dentada. Aumento en la pérdida de potencia por fricción y reducción en la capacidad de tracción. Muy poca tensión en la oruga provoca ... Descarrilamiento de la oruga. Movimiento en zigzag de la oruga y aceleración del desgaste en las pestañas de los rodillos. Golpeteo entre la oruga, rueda delantera y rodillos superiores. Para evitar las fallas antes citadas, mantenga la oruga con la tensión apropiada. Mida la distancia entre la superficie de rodamiento del rodillo superior y la superficie de rodamiento del eslabón que ha bajado.
Puntos de inspección 1. Diámetro exterior en la superficie de rodamiento de rodillos inferiores Para determinar el desgaste ocurrido en la superficie de rodamiento. 2. Espesor de la pestaña del rodillo inferior Para estar seguros que las pestañas se encuentran dentro de los límites de trabajo. 3. Diámetro exterior en la superficie de rodamiento de los rodillos superiores Para determinar el desgaste ocurrido en la superficie de rodamiento. 4. Espesor de la pestaña del rodillo superior (o ancho del saliente) Para determinar el desgaste de la pestaña. 5. Altura desde la superficie de rodamiento hasta la parte superior de la rueda delantera. Para evitar el descarrilamiento de la oruga. 6. Anchura del saliente de la rueda delantera. Para reducir el movimiento lateral de la oruga.
Ejemplo de un rodillo inferior en movimiento hacia adelante (trancado) Los rodillos inferiores dan vueltas hacia delante cuando la oruga es impulsada por la rueda dentada. Si los rodillos inferiores no giran suavemente se deslizan sobre la oruga durante el movimiento de avance. Esto provoca desgaste, tanto en los rodillos inferiores como en la oruga. Gradualmente tomará la forma de un polígono. La limpieza usual del tren de rodaje prolongará su duración.
5. EVALUACION DEL TREN DE RODAMIENTO
PROCEDIMIENTO DE MEDICION DE COMPONENTES DEL TREN DE RODAMIENTO - Zapata - Eslabón
- Rodillo Superior - Rodillo Inferior
- Rueda Delantera (Rueda Guía) - Rueda Dentada
PROCEDIMIENTO DE MEDICION DEL TREN DE RODAJE
FORMATOS DE EVALUACION
6. CALCULOS PARA DETERMINAR % DE MATERIAL DESGASTADO Y HORAS DE VIDA POTENCIAL QUE QUEDAN HASTA EL PUNTO DE SERVICIO (DESGASTE 100% - DESGASTE 120% DESTRUCCION)
CARRILERIA DE TRACTORES A ORUGAS MEDIDAS ORIGINALES Y LIMITES DE DESGASTE HOJA INFORMATIVA CADENA ALTURADEL 04 PASOSDE DIAMETRODELA ESLABON CADENA BOCINA LIMITEDE LIMITEDE LIMITEDE MODELO NUEVO NUEVO NUEVO DESGASTE DESGASTE DESGASTE 56 x 51 FD9B 97 90 680 696 60 xx 51 62 x 59 14C 114 106 760 774 65 xx 59 FD14E 116 108 760 774 65 59 FD20 125 117 864 884 71.0 65 53.5 + D53A- 1 101 95 701 713 58.5 55.5 ++ 834 + 83.4 + D6SE- 1 116 110 814 70 826 ++ 82.6 ++ D85A-21B 129 117 865 877 74.5 67.0
EQUIPO MARCA FIATALLIS FIATALLIS FIATALLIS FIATALLIS KOMATSU KOMATSU KOMATSU KOMATSU
ALTURADEL CUERPOCENTRAL DELARUEDAGUIA LIMITEDE LIMITEDE LIMITEDE LIMITEDE NUEVO NUEVO NUEVO NUEVO DESGASTE DESGASTE DESGASTE DESGASTE ALTURADELA BARRA
DIAMETRODEL CARRIL INFERIOR
DIAMETRODEL CARRIL SUPERIOR
64
36
185
171
155
143
15
21
69
38
214
202
185
173
21
26
68 66
37 30
214 225
196 213
185 240
167 222
20 21
23 26
50
25
200
190
165
155
20
27
65
25
210
195
185
175
20
25
72
25
222
198
185
166
20
23
+
- SERVICIO LIVIANO
SE REFIERE AL TIPO DE TRABAJO
++
- SERVICIO PESADO
QUE REALIZA EL TRACTOR
x
- SERVICIO LIVIANO
SE REFIERE AL TIPO DE TRABAJO
xx
- SERVICIO PESADO
QUE SE HA DISEÑADO
- Ejemplo de Calculo sobre el tiempo remanente hasta el punto en que se necesita hacer su reconstrucción. UNIDAD MARCA MODELO COMPONENTE PIEZA
a)
: : : : :
BULLDOZER FIAT-ALLIS FD-14E Cadena y lubricada Eslabón
% Desgaste (rata de desgaste) Datos: Medida STD = 116 Medida obtenida con desgaste = 110 Medida Limite desgaste = 108
% Desgaste = Medida STD - Medida con desgaste x 100 Medida STD - Medida Limite Desgaste % Desgaste = 116 - 110 x 100 = 75% 116 - 108 b) c)
Horas acumuladas de Trabajo (HAT) HAT = 1800 hr. (se extrae horometro) Potencial de Horas total hasta el punto de servicio (100%) HAT ÷ % Desgaste = 1800 ÷ 0.75 = 2400 hr 2400 hr. es el potencial total hasta el 100% de desgaste (Limite servicio)
d)
Potencial de Horas total hasta el punto de servicio (120%) HAT hasta 100 % x 1.2 = 2400 x 1.2 = 2880 hr 2880 hr. es el potencial total hasta el 120% (Destrucción)
e)
Horas remanente (vida útil) del eslabón
Potencial Horas total servicio (100%) - HAT = 2400 hr. - 1800 hr = 600 hr. 600 hr remanentes hasta el 100% desgaste
Potencial Horas total servicio (120%) - HAT = 2880 hr - 1800 hr = 1080 Hr. 1880 hr remanentes hasta el 120% desgaste - destrucción
f)
Considerando 50 hr trabajo semanal
600 hr ÷ 50 hr = 12 semanas = 3 meses
(100% Desgaste)
1080 hr ÷ 50 hr = 22 semanas = 5.5 meses (120% Destrucción)
- Otro ejemplo de Calculo sobre el Tiempo Remanente (vida útil)
COMO LEER LA TABLA DE HORAS REMANENTES La TABLA DE HORAS REMANENTES está diseñada para que sus datos sean usados para estimar las horas de operación y la rata de desgaste, con el objeto de proporcionar un cálculo simple de las horas estimadas remanentes hasta alcanzar el límite establecido para hacer una reparación o reconstrucción. Hay una TABLA DE HORAS REMANENTES para cada componente. El eje horizontal muestra las horas de operación, mientras que el eje vertical muestra la rata de desgaste. La siguiente es un ejemplo de cálculo sobre el tiempo remanente hasta el punto en que se necesita hacer la reparación y reconstrucción de la pista de rodamiento del rodillo tensor libre en un tractor D375A -2. Condiciones:
1. Lectura del horómetro: 1,600 horas 2. Valor del desgaste de la pista de rodamiento de la rueda tensora: 31.3 mm. 1er. Paso. Usando la TABLA DE PORCENTAJE DE DESGASTE de la derecha, convierta el valor de desgaste de la pista de rodamiento de la rueda tensora a un porcentaje. * Rata de desgaste = 70% 2o. Paso. Usando la TABLA DE HORAS REMANENTES de abajo, dibuje una línea vertical en el punto de la línea horizontal que coincide con 1,600 horas (la lectura del horómetro de servicio) y busque el punto A donde intercepta con una línea horizontal dibujada a partir del eje vertical al 70% (rata de desgaste).
3er. Paso. Dibuje una curva paralela a la curva más cercana al punto A, arriba a la derecha, y busque el punto B donde se intercepta la línea horizontal del 100% de rata de desgaste. 4o. Paso. Dibuje una línea perpendicular hacia abajo desde el punto B hasta el punto donde intercepta el eje horizontal (horas de operación) en el punto C. Éste punto (2,100 horas) indica el límite de servicio antes de una reparación o reconstrucción. 5o. Paso. Reste del tiempo de servicio indicado en el punto C (2,100 horas) las horas indicadas en el horómetro de servicio (1,600 horas) para obtener la cantidad remanente de horas estimadas de servicio hasta el punto de reparación o reconstrucción (D). * D = 2,100 - 1,600 = 500 horas.
7. AVANCES EN LA TECNOLOGIA DE TREN DE RODAMIENTO
Tipos de Suspensión - Suspensión con barra estabilizadora
Tipo pivot Tipo Contacto rodante
- Suspensión rígida.
Suspensión con barra estabilizadora Motor
Diseño Modular
Unidad de fuerza transmisión Mando final
Bastidor Eje pivot Barra estabilizadora
Bastidor de oruga
Suspensión rígida
Unidad de fuerza transmisión Mando final
Bastidor de oruga y bastidor principal son integrados
Tren de rodaje elástico equilibrado Cojines de caucho
Rodillo inferior Amortiguación tipo X
Rueda guía Sistema de amortiguación tipo X
Tipos de tren de rodamiento
- Rueda motriz elevada - Convencional
Tipos de tren de rodamiento
- Rueda motriz elevada
- Convencional
Tren de rodamiento con rueda motriz elevada Sprocket instalado en parte superior
Dos ruedas guías instaladas en la parte delantera y posterior
Cualidades de la rueda motriz elevada • La fuerza de transmisión y la sección que soporta el peso de la máquina están separados de cada lado.
Fuerza de impulso
• Alta durabilidad del tren de potencia
• Menor pérdida de potencia en los mandos finales • La potencia es convertida en una fuerza de impulso sin que exista demasiado desgaste
Peso de soporte de la máquina
Cualidades del tren de rodamiento elástico- equilibrado • La rueda guía y rodillos inferiores se balancean libremente a lo largo de una superficie desigual de terreno, absorbiendo los impactos de tren de rodaje .
• La fuerza de tracción obtenida en la barra de tiro es enorme. • Alto confort de operación. • Las bajas velocidades de traslado causan vibraciones desagradables, los cuales con este sistema son solucionados
Amortiguación Cojín elástico mayor Amortiguación menor
Logros del tren de rodaje Komatsu (rueda motriz baja)
Eje pivot Barra estabilizadora
El eje pivot es empleado desde D60 and UP. La carga de impacto del tren de rodaje no están aplicados directamente en el accionamiento final
• Alta estabilidad por el bajo centro de gravedad
Tren de rodaje elástico equilibrado de Komatsu Rueda guía
Sprocket
• Como la rueda guía y Sprocket son fijos en la oruga , no se cambian durante el trabajo.
• La fuerza de tracción lograda en la barra de tiro es grande.
Largo de la oruga sobre el terreno • La amortiguación en forma de X y los cojines de caucho, se cambian de acuerdo a las características y condiciones de terreno.
Cojines de caucho
• Las características de tracción es similar al de tipo rígido, sobre terreno llano. • Los impactos originados por el paso sobre rocas, son amortiguados y absorbidos por cojines de caucho.
Amortiguación tipo X
8. FACTORES QUE RECORTAN LA VIDA UTIL DEL TREN DE RODAMIENTO
FACTORES QUE RECORTAN LA VIDA UTIL 8.1.
8.2.
El ancho de la zapata afecta directamente la vida útil del tren de rodaje. Si son mas anchas de lo necesario sucede: - Aflojamiento de pasadores / bujes y tornillería de zapatas. - Afecta la vida útil de las uniones en una cadena sellada y lubricada Un principal factor, es el ajuste inadecuado de la cadena sin considerar las condiciones de suelo en que esta trabajando la maquina. - Una cadena tirante aumenta la carga, la carga aumenta el desgaste.
FACTORES QUE RECORTAN LA VIDA UTIL (cont.) 8.3.
La operación a velocidades elevadas no productivas, aumenta el desgaste de eslabones / llanta de rueda guía y rodillo inferiores. - El patinaje de la cadena hace que las garras de zapatas se desgasten con mas rapidez. - Los giros constantes en una sola dirección, el empuje en un solo lado de la hoja, acelera el desgaste del lado del riel del eslabón / pestaña de rodillo inferior y pestaña de rueda guía. - La operación no productiva en marcha atrás multiplica el desgaste, especialmente en los bujes y rueda dentada.
FACTORES QUE RECORTAN LA VIDA UTIL (cont.) 8.4.
El tipo de suelo en que trabaja la maquina, es un factor fuera de control en el desgaste del tren de rodaje. - Trabajo Cuesta Arriba: Aumenta el desgaste de los rodillos traseros, dientes rueda motriz y bujes en el lado de impulsión de avance - Trabajo Cuesta Abajo: Aumenta el desgaste de los rodillos delanteros superiores e inferiores. - Trabajo en Laderas: Acelera el desgaste de componentes y piezas del lado cuesta arriba - Trabajo en terrenos Abovedados: Las cargas gravitan en los componentes de adentro, acelerando desgaste de eslabones interiores, llantas de rodillos y rueda guía y extremos de las garras.
9. IDEAS PARA ECONOMIZAR DINERO EN EL TREN DE RODAMIENTO
... IDEAS PARA ECONOMIZAR DINERO MANTENIMIENTO 1. 2. 3.
4.
Utilice siempre zapatas tan angostas como sea posible, pero que tengan la flotación adecuada. Ajuste las cadenas a la tensión correcta. Este ajuste es muy importante Hacer diariamente inspecciones visuales del equipo. Ver si hay pernos flojos, sellos que pierden aceite, desgastes anormales. Mantener el tren de rodaje limpio, sin barro, ni basuras, para que los rodillos puedan girar bien.
...IDEAS PARA ECONOMIZAR DINERO MANTENIMIENTO (cont.) 5.
6.
7.
No estacione la maquina en lodazales ó pantanos, ni donde haya sustancias corrosivas. Apretar correctamente la tornillería de las cadenas. Reajustar entre las 50 y 100 Hr. de su instalación Llevar controles periódicos de inspección y registros del tren de rodaje.
OPERACIÓN 1.
2.
3. 4.
Disminuya la velocidad de operación en situaciones no productivas, especialmente en marcha atrás. Durante el trabajo alterne los cambios de dirección. Los giros a un solo lado de la maquina, desgastan este lado mas que el otro. Si debe trabajar mas con un lado de la maquina, intercambie las cadenas. No haga patinar las cadenas. El patinaje acelera el desgaste de las zapatas.
10. IMPORTANCIA DE LA EFICIENCIA DE UN EQUIPO
Eficiencia de equipo El objetivo en la administración de equipos es lograr la máxima productividad al mínimo costo. n = Alta productividad costo más bajo • Productividad
- Técnica de operación - Material - Distancia - Pendiente - Superficie trabajo y terreno
• Costos en equipo: Posesión y operación - Costo de posesión - Flujo efectivo - Escudo tributario - Valor reventa
- Costo operación
- Combustible - Lubricantes, filtros y grasa - Neumáticos ó tren de rodaje - Reserva para reparaciones - Elementos de desgaste - Salario del operario.
Causas de fallas en los equipos Causas
% de fallas
1. Mala operación
25%
2. Falta de inspección diaria
30%
3. Falta de mantenimiento periódico
40%
4. Otros que derivan de las anteriores
5% 100%
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