SISTEMAS DE TRANSMISIÓN

V Ciclo

Laboratorio No 2

“MEDICIÓN Y ANÁLISIS DEL DESGASTE DEÑ TREN DE

RODAMIENTO DE UN TRACTOR DE ORUGAS”

INFORME

Integrantes del grupo:

Krauchiner Durand, Johan

Vellaneda Gonzales, Brian

Profesor:

Marco Romero Jiménez

Sección:

C12-V-A

Fecha de realización : 30 de Mayo

2013-I

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INDICE

1. Objetivos Pág. 3

2. Fundamento teórico Pág. 3

3. Materiales y herramientas a utilizar Pág. 6

4. Descripción del procedimiento experimental Pág. 7

5. Procedimiento de actividades en taller y resultados Pág. 8

5.1 Identificación de componentes Pág. 9

5.2 Medición de componentes Pág. 11

5.3 Comprobación de ajuste de cadena Pág. 15

5.4 Comparación de las medidas encontradas Pág. 16

Con las especificaciones del fabricante

5.5 Inspección de servicio del tren de rodamiento Pág. 17

5.6 Porcentaje de desgaste de componentes del tren Pág. 18

De rodamiento, análisis del desgaste y solución

6. Observaciones Pág. 21

7. Conclusiones Pág. 21

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1. OBEJTIVOS

Objetivo General:

Reconocer los componentes del tren de rodamientos, así como su correcto

funcionamiento.

Objetivos Específicos.

Desarrollar habilidades en el uso de herramientas, máquinas y equipos en tareas

de análisis y mantenimiento de maquinaria pesada.

Identificar, diagnosticar y evaluar el estado de los componentes del tren de

rodamiento

Proponer soluciones para la reusabilidad y cambio de componentes en base a un

informe técnico.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO

Concepto de Transmisión.

Se le llama transmisión al conjunto de bandas cadenas o engranes que sirven para

comunicar fuerza y movimiento desde un motor hasta su punto de aplicación.

Recibe el nombre de tren de engranes el conjunto de éstos que se encuentran

endentados entre sí, ya sea directamente o por medio de cadenas. La figura Nº 1 nos

muestra un ejemplo y cómo podemos observar, el engrane "M"(motor) hace girar a los

engranes "m" (movidos) notándose que en cada paso se invierte el sentido de giro.

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Tren de Engranes.

Transmisión por cadena.

En el caso de la transmisión por cadena, el movimiento y la fuerza se transmiten a cierta

distancia de los engranes y se conserva el sentido de giro (figura Nº 2).

Además del cambio del sentido de giro existen otros conceptos que es necesario conocer

para la Comprensión total del trabajo de una transmisión. Uno de ellos es la relación de

transmisión, torque y velocidad.

Componentes:

Eslabones. Es la parte que sirve de unión al conjunto de la cadena y sobre la cual se

desliza la máquina. Lleva dos perforaciones en los extremos donde se alojan los

bulones y los casquillos. Por un lado lleva el riel que es donde se deslizan los rodillos

para el movimiento de la máquina y por la otra lleva dos taladros donde se atornillan

las tejas de la máquina.

Pasadores o bulones. Van alojados dentro del casquillo y tienen dos funciones:

Mantener unido un eslabón con el siguiente y articular la cadena haciendo de bisagra.

Bujes o casquillos. Sirven de alojamiento a los bulones y es el soporte por donde las

ruedas dentadas o cabillas efectúan la tracción para mover la cadena.

Zapatas o tejas.: Constituyen la superficie de contacto de la máquina con el suelo,

van atornilladas a los eslabones de cadena.

Rodillos inferiores: Tienen dos funciones: Primero soportan el peso de la máquina y

luego sirven de guía al deslizamiento de las cadenas. Suelen ser de dos

tipos: pestaña doble o pestaña sencilla. Estos últimos se usan más cerca de las

ruedas cabillas y ruedas guías para que no interfieran con estas. Los de pestaña doble

se colocan en el centro para que maximicen el efecto guía de la cadena.

Rodillos superiores: Sirven de sustento y guía a la cadena en su parte superior.

Ruedas motrices o cabillas: Son las ruedas dentadas que transfieren las cargas de

impulsión del mando final a los casquillos, pueden ser enteras de una pieza o de

varias piezas atornilladas para facilitar su reposición.

Ruedas guía: Guían la salida y entrada de la cadena en los rodillos inferiores,

soportan el peso de la cadena y controlan la comba y la tensión de la misma.

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Protecciones inferiores: A lo largo del tren de rodaje en su parte inferior se pueden

montar unas protecciones que tapan la entrada de material suelto entre los rodillos.

Las cadenas: pueden llevar en su interior aceite lubricante que convenientemente

cerrado por retenes evita el desgaste interno de las mismas, lo que permite

la prolongación de su vida útil, puesto que los casquillos después de gastarse por una

de sus caras es posible desmontarlos y girarlos para obtener el doble de horas de

servicio.

Habitualmente las cadenas de excavadora suelen ser de tipo seco, es decir sin

lubricación y el resto de las máquinas habitualmente suelen llevar cadenas lubricadas.

Las ruedas guías, rodillos inferiores y superiores tienen lubricación permanente por

aceite internamente.

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3. MATERIALES Y HERRAMIENTAS PARA REALIZAR EL TRABAJO

Tren de rodamiento

Tren de rodamiento al cual se le realiza las mediciones y comprobara si sus componentes internos se pueden reutilizar.

Carrito de Herramientas

Para desajustar o ajustar algunas tapas del componente.

Laptop y Handbook carrileria

Laptop necesaria para utilizar el manual de servicio de carrileria y poder hacer un reporte de inspección

Kit de Medición de carrilería

Kit de medición con el que se relazara las mediciones a todos los componentes del tren de rodamiento.

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4. DESCRIPCIÓN DEL PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1. Antes de comenzar con los trabajos, rellenar el formato de ATS (análisis de

trabajo seguro) en la ubicación del componente.

2. Entregar el formato al profesor encargado y, con la previa autorización,

dirigirnos hacia el tren de rodamiento.

3. Revisar el tren de rodamiento en el patio del Pabellón de Pesada.

4. Solicitar al profesor una laptop para poder trabajar con el manual del tren de

rodamiento y el Handbook CAT.

5. Iniciar la identificación de los componentes del tren de rodamiento

6. Realizar las mediciones al tren rodamiento con el Kit de Herramientas de

carrilería CAT.

7. Anotar los datos y los resultados de las mediciones solicitadas

8. Realizar un reporte de los componentes que se pueden tener reusabilidad

con Handbook CAT de cadenas.

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5. PROCEDIMIENTO DE ACTIVIDADES DE TALLER Y RESULTADOS

La primera tarea que se hizo en el taller fue llenar la hoja ATS y entregársela al

profesor para que con su aprobación se pueda proceder a realizar las actividades

del taller.

Fig. 1 ATS

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5.1 Identificación de componentes

Se identificó los componentes del tren de rodamiento del tractor D3G , que está en la

guía:

Fig. 2 Identificación de Componentes D3G 1

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También se identificó los componentes del tren de rodamiento medido:

fig. 3. Identificación de Componentes

¿Dónde se ubica físicamente la válvula de alivio de tensión de cadena y la válvula de

ajuste de la cadena y señálelo en la figura?:

Se ubica la válvula de alivio del componente y válvula de ajuste de la cadena en un tractor

D3G en la fig. 1, ya que nuestro componente no contaba con una válvula de alivio y la

válvula de ajuste de la cadena. El ajuste en el componente analizado se hace manual

ajustando con una tuerca o desajustando la tensión del resorte.

Fig. 4 Válvula de alivio y de ajuste de cadena

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5.2 Medición de los componentes del tren de rodamiento

La zapata

Están empernadas en el conjunto del eslabón, estas soportan todo el peso de la máquina

y proveen tracción y flotación. Para el proceso de medición, se observó que el estado de

las cadenas tiene mucha corrosión.

Fig. 5. Zapata

Valor Medido Herramienta a utilizar

37 mm Pie de rey y un medidor de profundidad

Rueda guía

Conducen la salida y entrada a los rodillos inferiores, siendo el componente que controla comba y la tensión.

fig. 6 Rueda Guía

Valor Medido Herramienta a utilizar

24.5 mm Pie de rey y un medidor de profundidad

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La Rueda motriz

La función del componente es transferir movimiento a través de los bujes, actuando sus dientes como un engranaje; representando el cuerpo del mando final.

fig. 7 Rueda Motriz

Valor Medido Herramienta a utilizar

194 mm Una cinta métrica de 12”

Eslabón

Se insertan a presión entre el pasador y el buje, sirviendo de unión al conjunto cadena, con el objetivo de deslizar la maquina. Los eslabones se encontraban en un estado que no presentaba mucho desgaste.

fig. 8 Eslabón

Valor Medido Herramienta a utilizar

116 mm

Pie de rey y un medidor de profundidad

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El buje o bocina

Se inserta a presión en el orificio del eslabón y es el soporte para que mueva la cadena la

rueda motriz.

fig. 9 Buje o Bocina

Valor Medido Herramienta a utilizar

63.3 mm Calibrador de 4 “

Rodillo superior Es el componente que soporta el peso de la cadena desde de la rueda guía hasta la rueda motriz. Los rodillos superiores no presentaban mucho desgaste.

fig. 10 Rodillo Superior

Valor Medido Herramienta a utilizar

16.2 Pie de rey y un medidor de profundidad

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Rodillo inferior

Componente que soporta todo el peso de la cadena y es ayuda a generar el deslizamiento de la cadena

fig. 11 Rodillo inferior

Valor Medido Herramienta a utilizar

18.6 Pie de rey y un medidor de profundidad

Paso de Cadena

Es la distancia entre pasador y pasador.

fig. 12 Paso de Cadena

Valor Medido Herramienta a utilizar

189 mm Una cinta métrica de 12”

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5.3 Comprobación de ajuste de cadena

Observación: No se realizo el ajuste de la cadena al componente pero se analizo como se

podría realizar.

Se inicio inspeccionando toda la cadena, la cual por no haber tenido trabajo se

encontraba limpia pero con zonas de corrosión.

Luego se midió la comba en dos lugares de la cadena:

fig. 12 Zonas de medición de comba

Se realizo las mediciones de la siguiente manera:

fig. 14 Medición de comba

Valor Medido Zona 1 Valor Medido Zona 2 Herramienta a utilizar

49 mm 63 mm Cinta métrica de 12” y un pie de rey

Luego de realizar estas mediciones y consultar con la guía estudiantil.

Se llega a decidir que la cadena necesita un ajuste, ya que la suma de las dos mediciones

debe estar en un rango de 70 mm – 90 mm.

El ajuste de la cadena se debe realizar de la siguiente manera:

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Ya que el componente no cuenta con una válvula de alivio, porque si no sería este el

primer paso a realizar abrir la válvula de alivio y ajustar solamente la válvula de alivio.

Se debería proceder de la siguiente manera, el ajuste en el componente es manual

ajustando un tuerca la cual va a tensionar el resorte asiendo que se retraiga o se expande

y de acuerdo a esto va a mover la rueda guía y ubicar los valores deseados de medición.

fig. 15 Ubicación de la Tuerca de ajuste de cadena

5.4 Comparación de las mediciones encontradas con las especificaciones por el

fabricante.

Valor Especifico Valor encontrado Observaciones

Altura de zapata (serv. Moderado)

47 mm (1.85”) 37 mm

Al tura de pestaña de rueda guía

16.5 mm (0.64”) 24.5 mm

Distancia de dientes, rueda motriz

200.5 mm (7.90”) 194 mm

Altura del eslabón de cadena (riel)

84.00 mm (3.30”) 116 mm

Diámetro del buje o bocina

47.00 mm (1.85” 63.3 mm

Al tura de pestaña rodillo superior

149.5 mm (5.88”) 16.2 mm

Al tura de pestaña rodillo inferior

152.5 mm (6.00”) 18.6 mm

Distancia del paso de cadena

623.5 mm (24.55”) 4 * 189 = 759 mm

Comba de la cadena

Min. 70 mm (2.76”) – Max. 90 mm (3.54”)

104 mm

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Observación y Comentario:

Los valores con los que se han comparado son del tractor de orugas D3G con el cual se

hizo la guía; además parecen ser similares y tener concordancia en algunos puntos que

se pueden compara, pero no es lo adecuado.

Se hubiera hecho una buena comparación si el componente tendría un manual

5.5 Inspección del servicio del tren de rodamiento

Completar el cuadro de reporte de inspección de servicio del tren de rodamiento.

COMPONENTE

LISTA DE INSPECCIÒN

ITEMS SI/NO

ESLABONES

Nª PARTE: 40 SECC.

TRIZADURAS NO

DESGASTE LATERAL NO

DESGASTE ALTURA RIEL SI

PASADORES Y

BUJES

SELLADO LUBRICADO

SOLDADOS NO

SUELTOS NO

SECOS SI

BUJES EXTERNO

MAYOR DESGASTE: MARCHA: ADELANTE VERTICAL ATRÁS

TRIZADOS NO

SUELTOS NO

SECOS SI

ZAPATAS

TIPO: Garra Doble TS2-66 ANCHO:

DOBLADA O ROTA NO

DESGASTE LATERAL SI

PERNOS SUELTOS NO

RUEDA GUIA

DEGASTE DE PESTAÑA: INTERNO SUPERIOR EXTERNO

PESTAÑA GASTADA SI

RELLENADA NO

ROTA NO

RODILLOS SUPERIORES

FORJADO FUNDIDO

OVALADAS NO

SUCIEDAD ACUMULADA NO

PESTAÑA ROTA NO

RODILLOS INFERIORES

ESTADO DE LA : PESTAÑA: Doble pestaña COLLARIN: desgastado

OVALADOS SI

SUCIEDAD ACUMULADA NO

PESTAÑA ROTA NO

RUEDA MOTRIZ

MAYOR DESGASTE: MARCHA ADELANTE BASE MARCHA ATRÁS PUNTA

SEGMENTADA SI

DIENTES SOLDADOS NO

DIENTES ROTOS NO

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5.6 Porcentaje de desgaste de componentes del tren de rodamiento, análisis del

desgaste y solución.

Eslabones:

Observación: Se utilizo datos de un D7R para hacer la simulación, ya que es un

dato que se asemeja.

Fórmula:

Componente Valor Nuevo Altura

Desgaste Permisible

Valor Medido

Porcentaje De Desgate

Eslabón 117.5 mm 9.7 mm 116 mm 15.46 %

Localización del desgaste: se produce a la altura del riel. Causas: Contacto de rodadura y deslizante con las bandas de rodadura de los rodillos y de las ruedas guía. Aceleradores de desgaste: Potencia, peso, velocidad, impacto, abrasión, ancho

de las zapatas, cadena muy apretada y sinuosa. Efecto: Se llega al límite de desgaste cuando las pestañas de los rodillos comienzan a hacer contacto con la parte superior de la maza del pasador. Solución: Eliminar o reducir los aceleradores de desgaste controlables

mencionados anteriormente y reconstruir (soldar) el riel a la altura deseada.

Bujes

Los bujes se encuentran gastados por estar en contacto con la rueda motriz y a su

martilleo; y que ha desgastado la rueda motriz. Los recomendable es si se cambia

el

Se comprueba el desgaste con la medición del paso de cadena y el desgaste

permisible menor es de 3.1 mm.

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Localización del desgaste En los lados de Mando de avance y retroceso en Comparación con la posición vertical (De 30° a 60° de la vertical) Causas: Movimiento de contacto deslizante del buje contra la rueda motriz con cargas de interferencia anormales (característico de desgaste interno alto en cualquier aplicación o condición). Aceleradores De Desgaste: Los mismos del “Desgaste severo del lado de mando de avance/retroceso” descritos anteriormente, en especial la cadena que ha sido apretada en exceso para compensar la sinuosidad. Efecto: Puede causar agrietamiento de los bujes antes o después del volteo, si se excede el punto de servicio. Solución: Eliminar los aceleradores de desgaste controlables, especialmente, la

cadena apretada y el volteo basados en el desgaste interno hasta el punto de servicio. Usar, en cambio, la Cadena Sellada y Lubricada.

Zapatas

Las zapatas se desgastan en las garras, esencialmente se gastan en las esquinas,

se encuentra desgastada en un 20 %.

Localización del desgaste: La garra Causas: Contacto deslizante con el material del terreno.

Aceleradores de desgaste: Peso, potencia, velocidad, impacto, abrasión, terreno

y todas las variables de operación que ocasionan el giro, deslizamiento o patinaje no productivos. Efectos: Pérdida de tracción, de la resistencia al doblamiento y de la capacidad de reconstrucción de las garras cuando se alcanzan o se exceden los Límites de desgaste. Solución: (1) Reducir o eliminar las variables controlables aceleradoras de

desgaste, particularmente el giro y el patinaje innecesarios. (2) Usar las zapatas para servicio extremo, si la zapata de una garra es la pieza crítica que requiere servicio, antes que los pasadores y los bujes. (3) Utilizar soldadura para rellenar o hacer recubrimientos en zonas de desgaste, para aumentar vida útil.

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Ruedas Guías

La rueda guías se encuentran desgastadas por la constante fricción con los

eslabones.

Solución: Estas ruedas guías se pueden reconstruir con soldadura con éxito

varias veces, si no sobrepasan los límites de servicio y si el desgaste de la

pestaña central se considera dentro del punto de servicio. Por lo general si son

reconstruidas pueden tener una vida útil igual a la banda de rodadura original.

Rodillo Superior e Inferior

Los rodillos se encuentran con un desgaste lateral desigual, esto es producidos

por la parte del riel de los eslabones y el rodillo no se encuentran alineados.

Solución:(1) Reducir o eliminar la falta de alineación de los rodillos superiores, de la rueda motriz y/o de la rueda guía. Las zapatas descentradas moverán la cadena hacia el lado de afuera. (2) Intercambiar rodillos para compensar el desgaste.(3) Utilizar soldadura siempre y cuando los daños en las pestañas no sean severos. Ruedas Motrices

Las rueda motrices ser encuentran desgastadas por la constante fricción con los

bujes.

Desgaste del lado de mando de retroceso y avance.

Causas: Contacto deslizante en la posición correspondiente del buje. En la cadena Sellada y Lubricada esta condición indica un grado moderado de compactación de material. En la Cadena Sellada indica un grado combinado de falta de correspondencia de la cadena, como resultado de desgaste interno, además de la compactación. Aceleradores de desgaste: Vea “Desgaste de los lados de mando de

retroceso/avance de los bujes de la Cadena Sellada y Lubricada”. Efectos: Reduce la vida útil potencial del segmento de la rueda motriz debido a menor resistencia de los dientes en su posición de impulsión.

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Solución: Reducir o eliminar los aceleradores de desgaste controlables indicados

en la sección “Posiciones de desgaste de los lados de mando de retroceso/avance de los bujes de la Cadena Sellada y Lubricada.” Cambie la rueda motriz de acuerdo con lo que indique el medidor de reutilización de la rueda motriz, sólo al hacer el volteo o el reemplazo de los bujes. La acción que se haga debe considerar los bujes y no el segmento de la rueda motriz, excepto en casos extremos, cuando la pérdida de dientes podría causar daños en los mandos finales.

6. OBSERVACIONES

Para poder realizar las mediciones al tren de rodamiento, nos mandaron al

cargador D3G y luego a un componente separado, esto hizo que nos

demoráramos en la realización del taller.

Al momento de realizar la comparación de los datos medidos del componente,

dicho componente no tenía un manual, esto genero que no se hicieran buenas

comparaciones para hallar el porcentaje de desgaste de los componentes.

Para poder realizar las medicines de la altura de las pestañas de algunos

componentes como rueda guía, rodillo superior e inferior, zapatas y eslabones,

se utilizo un medidor de profundidad, ya que puede dar más facilidad en

lugares de fácil accesibilidad. Adicional se utilizo un vernier para medir la

distancia de la varilla introducida.

El tren de potencia medido no contaba con una válvula de alivio, con la que se

regula la comba.

7. CONCLUSIONES

El tren de rodamiento es un conjunto esencial para generar el movimiento de

tractores, excavadoras, etc.; en zonas rurales. El funcionamiento es dirigido por

una rueda guía que da el movimiento a la cadena la cual es compuesta por

buje, pasadores, y eslabones, los soportes de la cadenas son los rodillos

superiores e inferiores y es dirigida por una rueda guía.

La realización de las mediciones hechas al tren de rodamiento nos sirvió para

darnos cuenta de la utilización de las herramientas del kit de carrileria en la

medición de cada componente.

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El análisis de ajuste de la cadena parte de lo esencial comprimir o

descomprimir el resorte, el cual mueve la rueda guía para provocar una mayor

o menor comba, que se adecua ala situación de operación del equipo.

Los datos obtenido de las mediciones nos sirvió para darnos cuenta que cuales

son los puntos de falla, así como la inspección visual realizada a los

componentes, ya que con esta se pueden ver grietas, partes desgastadas; esto

nos sirvió poder hacer una comparación con los datos de los componentes

nuevos, su límite de desgaste; con todo ello realizar porcentaje de desgaste de

los componentes.

Al tener los datos de limite de desgaste y haber analizado donde posiblemente

puede estar el lugar de desgaste, nos dirigimos al manual de servicio de

servicio especial de cadenas el cual te sirve para despejar las dudas sobre

donde está la falla y cuáles son las soluciones que debes de tomar para

disminuir el problema, y ver si los componentes tienen reusabilidad como las

zapatas, los rodillos, eslabones y bujes.

En la mayoría de componentes del tren de rodamiento en una de sus

soluciones es utilizar la soldadura para recubrimientos, soldar partes o rellenar,

pero la decisión de utilizar un cambio o soldar esta en cuanta vida útil quieres

que tu componente tenga, está en el costo que te puede costar y cuál te

genera mayores ganancias.

En síntesis el tren de rodamiento tiene varias zonas de desgaste, las cuales

requieren un mantenimiento correctivo. Si se requiere el uso del componente.