FIMAAS 2013 - 02 Laboratorio N° 1 LA TRANSMISION MECÁNICA
Profesor: ALVARADO DE LA PORTILLA, Carlos
Alumnos:
Códigos:
- RAMOS VERA, OSCAR ARTURO - GALLARDO GARCIA, ALEJANDRO ALBEIRO
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- QUISQUICHE GALLARDO, JOSE MANUEL
Curso: Mecanismos del Automóvil
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Turno: mañana – B416
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Realizado: 08/08/2013
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Fecha de entrega: 15/08/2013
Laboratorio N° 1
LA TRANSMISION MECÁNICA Realizado: 08/08/2013
Curso:
Fecha de entrega: 15/08/2013
Mecanismos del Automóvil
Turno: mañana B416
Profesor: ALVARADO DE LA PORTILLA, Carlos Alumnos:
Códigos:
- RAMOS VERA, OSCAR ARTURO
1310927
- GALLARDO GARCIA, ALEJANDRO ALBEIRO
1211994
- QUISQUICHE GALLARDO, JOSE MANUEL
1221053
FIMAAS 2013 – 02
1
INDICE .
1.
Objetivos
3
.
2.
Equipos y Materiales
3
.
3.
Fundamento teórico
3
.
4.
Descripción de la práctica
4
.
5.
Cuestionario
5
5.1 Identificación y descripción de la transmisión estudiada 5.2 Esquema de la transmisión 5.3 Esquema del grupo reductor final 5.4 Determinación de las relaciones de transmisión para cada marcha 5.5 Determinación de la relación de reducción final 5.6 Determinación de las relaciones de transmisión del vehículo .
6.
Bibliografía
9
2
1.
OBEJTIVOS: El objeto de la presente practica de laboratorio es proporcionar a los estudiantes los conocimientos y destrezas para realizar la identificación, descripción y ubicación de los componentes de una transmisión mecánica, como ejes, piñones, sincronizadores, horquillas, varillas, etc., así como la capacidad para determinar las relaciones de transmisión en cada una de las marchas. Del mismo modo identificar, describir y ubicar los componentes de un conjunto de reducción final (grupo piñón corona) y determinar la relación de transmisión del mismo.
2.
EQUIPOS Y MATERIALES: - Maqueta FIAT grupo caja de cambios (4 velocidades + retroceso) - Maqueta de diferencial
3.
FUNDAMENTO TEORICO: Caja de velocidades: El par desarrollado por un motor varía con sus revoluciones, por lo que el esfuerzo de rotación transmitido a las ruedas disminuye cuando baja el régimen del motor. Por esta causa, si el giro del motor se llevara directamente a las ruedas (toma directa), ocurriría que mientras el vehículo circulase por terreno llano y a gran número de revoluciones del motor, el par transmitido a las ruedas seria grande, lo que supondría un gran esfuerzo de rotación en las ruedas, que haría desplazarse el vehículo a gran velocidad; pero si se está subiendo una pendiente, el esfuerzo de rotación necesario en las ruedas se hace mayor y el par proporcionado por el motor en toma directa puede no llegar a ser suficiente para vencer la pendiente, por lo que el motor irá perdiendo progresivamente en revoluciones y con ello sobreviene la disminución del par, lo que se traduce en revoluciones del motor, sucediéndose ese ciclo hasta terminar en que el motor se detiene, y con él, el vehículo. Para evitarlo se dispone de un mecanismo convertidor mecánico de par, que en la mayoría de los automóviles lo constituye la caja de cambios, en donde por mediación de engranaje, cuando el motor del vehículo que está 3
subiendo una pendiente comienza a perder revoluciones, se efectúa una reducción del giro que proporciona el motor y, por consiguiente, se aumenta el par transmitido a las ruedas, con lo que el motor puede girar más revolucionado transmitiendo su par máximo, que multiplicado en la caja de cambios (debido a la reducción de giro) se transmite a las ruedas, aumentando su esfuerzo para poder superar la pendiente a costa de una menor velocidad del vehículo. En la caja de cambios se dispone para ello de varios engranajes que efectúan las distintas reducciones para multiplicar más o menos el par según las necesidades de la marcha y poder así vencer distintos tipos de pendientes. 1 Diferencial: 2
Cuando un vehículo toma una curva,
las ruedas interiores efectúan un recorrido más corto que las exteriores, por lo que si las ruedas motrices se unieran directamente a la corona del par cónico, tendrían que girar a las mismas revoluciones que ésta, y la rueda interior de la curva seria arrastrada, patinando sobre el piso. Para evitarlo se recurre al diferencia, que en las curvas hace dar mayor número de vueltas a la rueda exterior, ya que el camino a recorrer por ella es más largo y disminuye las de la interior, ajustando el número de vueltas de cada rueda al recorrido que efectúa. 3 4.
DESCRIPCION DE LA PRÁCTICA: Los estudiantes tendrán a su alcance una transmisión mecánica seccionada para que les permita su observación a los componentes internos. Del mismo modo tendrán a su alcance un grupo reductor final seccionado.
1
MECANICA DEL AUTOMOVIL pp.248-249 AFICIONADOS A LA MECANICA, página web 3 MECANICA DEL AUTOMOVIL pp.284 2
4
5.
CUESTIONARIO: 5.1.
Identificar y describir la transmisión estudiada. Transmisión mecánica de un motor maqueta FIAT de cuatro velocidades con retroceso
5
5.2.
Hacer un esquema de la transmisión que incluya los ejes, los piñones y los dientes de cada uno de ellos. Piñón
Descripción
# de dientes
B
Piñón de arrastre y de cuarta velocidad
14
C
Piñón que mueve el árbol intermediario
33
H
Piñón loco de tercera velocidad
20
E
Piñón solidario de tercera velocidad
27
I
Piñón loco de segunda velocidad
21
F
Piñón solidario de segunda velocidad
24
J
Piñón loco de primera velocidad
28
G
Piñón solidario de primera velocidad
19
4
Ejemplo:
5.3.
𝑟𝑡(1° 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑) =
𝐶 𝐵
𝐽 𝐺
∗ … ()ג
Hacer un esquema del grupo reductor final que incluya los ejes, los piñones y los dientes de cada uno de ellos.
4
AFICIONADOS A LA MECANICA, página web.
6
Piñón
# de dientes
De la Corona
42
De Ataque
9
5
𝑟𝑓𝑐 = 𝑃𝑖ñ𝑜𝑛 𝑐𝑜𝑟𝑜𝑛𝑎 ∗ 𝑃𝑖ñ𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑎𝑡𝑎𝑞𝑢𝑒 ………. (Ф) 5
MANUAL DEL AUTOMOVIL pp.554
7
5.4.
Determinar las relaciones de transmisión para cada una de las marchas. Usando la ecuación ()גen la página 0 y el número de dientes de cada piñón podremos determinar la relación de transmisión:
𝑟𝑡(1° 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑) = 𝑟𝑡(2° 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑) = 𝑟𝑡(3° 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑) =
𝐶 𝐽 33 28 ∗ = ∗ ≅ 3.47: 1 𝐵 𝐺 14 19 𝐶 𝐹 33 24 ∗ = ∗ ≅ 2.69: 1 𝐵 𝐼 14 21
𝐶 𝐻 33 20 ∗ = ∗ ≅ 1.74: 1 𝐵 𝐸 14 27
𝑟𝑡(4° 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑) = 1: 1
Por no existir reducción de
movimiento, se denomina toma directa, o directa simplemente. 5.5.
Determinar la relación de transmisión de la reducción final. Usando la ecuación (Ф) y los números de dientes de cada piñón, podemos determinar la relación de reducción final (diferencial): 𝑟𝑒𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 =
5.6.
42 𝑃𝑖ñ𝑜𝑛 𝑐𝑜𝑟𝑜𝑛𝑎 = ≅ 4.6: 1 9 𝑃𝑖ñ𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑎𝑡𝑎𝑞𝑢𝑒
Determinar las diferentes relaciones de transmisión del vehículo. Para determinar las diferentes relaciones de transmisión del vehículo es necesario multiplicar cada relación de transmisión para cada velocidad con la reducción final:
Marcha
1°
𝑹𝒆𝒍𝒂𝒄𝒊ó𝒏 𝒅𝒆 𝒕𝒓𝒂𝒏𝒔𝒎𝒊𝒔𝒊ó𝒏
𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝒄𝒂𝒋𝒂 𝒅𝒆 𝒗𝒆𝒍𝒐𝒄𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆𝒔 𝒓𝒕 =
𝑩 𝑷𝒊ñó𝒏 𝒄𝒐𝒏𝒅𝒖𝒄𝒕𝒐𝒓 ∗ 𝑪 𝑷𝒊ñó𝒏 𝒄𝒐𝒏𝒅𝒖𝒄𝒊𝒅𝒐
3.47
𝑹𝒆𝒍𝒂𝒄𝒊ó𝒏 𝒅𝒆 𝒕𝒓𝒂𝒏𝒔𝒎𝒊𝒔𝒊ó𝒏 𝒅𝒆 𝒓𝒆𝒅𝒖𝒄𝒄𝒊ó𝒏 𝒇𝒊𝒏𝒂𝒍
𝒓𝒇 =
𝑷𝒊ñó𝒏 𝒄𝒐𝒓𝒐𝒏𝒂 𝑷𝒊ñó𝒏 𝒅𝒆 𝒂𝒕𝒂𝒒𝒖𝒆
𝑹𝒆𝒍𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏 𝒅𝒆 𝒕𝒓𝒂𝒏𝒔𝒎𝒊𝒔𝒊ó𝒏 𝒅𝒆 𝒓𝒆𝒅𝒖𝒄𝒄𝒊ó𝒏 𝒇𝒊𝒏𝒂𝒍 𝒅𝒆𝒍 𝒗𝒆𝒉í𝒄𝒖𝒍𝒐 𝒓𝒇 ∗ 𝒓𝒕
4.6
15.962
2°
2.69
4.6
12.374
3°
1.74
4.6
8.004
4°
1
1
1 8
6.
BIBLIOGRAFIA [1]
ARIAZ PAZ, Manuel. Manual del automóvil, LV (55ª) edición, 2004, Madrid, España.
[2]
ALONSO PEREZ, J. Manuel. Mecánica del automóvil, IV (4°) edición, 1985, Madrid, España
[3]
AFICIONADOS A LA MECANICA, 2011, http://www.aficionadosalamecanica.net/caja-cambios1.htm [Consulta: jueves 08 de agosto del 2013]
[4]
AFICIONADOS A LA MECANICA, 2012, http://www.aficionadosalamecanica.net/transmisiones-4x4.htm [Consulta: domingo 11 de agosto del 2013]
"Tanto si piensas que puedes, como si piensas que no puedes, estás en lo cierto." HENRY FORD
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