INSTITUTO TECNOLGICOSUPERIOR DE LA MONTAA

MAQUINARIA PESADA Y MOVIMIENTO DE TIERRA

INTRODUCCIN

En el presente trabajo hablaremos sobre el tema del sistema de orugas que utiliza una maquinaria y partes esenciales de la misma. Por lo que abordaremos lo ms importante de la misma, desde que es una oruga, hasta cuales son los tipos de orugas y como se clasifican, cual es la importancia cada una de ellos. Nos dice que las orugas son sistemas compuestos de partes o elementos metlicos debidamente combinados.

Detallaremos en este trabajo para conocer ms a fondo sobre los sistemas de orugas explicaremos de manera explcita el tema que estamos abordando.

1.- MEDIOS DE LOCOMOCION.

1.1.- ORUGAS

Un tractor oruga es un dispositivo de transporte utilizado principalmente en vehculos pesados, como tanques y tractores, u otro tipo de vehculos. Consiste en un conjunto de eslabones modulares que permiten un desplazamiento estable aun en terrenos irregulares.

La mayora de las orugas forman parte de un cinturn flexible con un conjunto de eslabones rgidos unidos unos a otros fuertemente. Los eslabones ayudan al vehculo a distribuir el peso en una superficie mayor que la que hubiera tenido con el empleo de ruedas, y esto hace que pueda moverse por un nmero mayor de superficies sin hundirse debido a su propio peso.

Por ejemplo, la presin que ejerce un automvil sobre el suelo es igual aproximadamente a 207 kPa, mientras que las setenta toneladas que pesa un carro M1 Abrams ejercen una presin sobre el firme de 103 kPa.

QUE SON LAS ORUGAS?

Las orugas son sistemas compuestos de partes o elementos metlicos debidamente combinados para cumplir las siguientes funciones:

I. Servir de apoyo a la maquinaII. Movilizar la mquina de un lugar a otro

Las orugas proporcionan grandes reas de contacto y transmitir bajas presiones al suelo, de tal manera que las mquinas que poseen este tipo de unidad de trnsito puedan movilizarse sobre suelos de baja capacidad de soporte. Sin embargo, estos sistemas ofrecen velocidades muy bajas, que oscilan entre 2.5 km/h y 12 km/h.

Tipos de maquinarias que utilizan las orugas.

Las mquinas de construccin de carreteras que pueden tener este tipo de unidad de transito son.

Los tractores con bulldozer cargadores excavadoras finishers1.2.-TRACTOR DE CADENA

LOS MOTORES DIESEL DE CATERPILLAR CON TECNOLOGA ACERT.

Proporcionan potencia, alta reserva de par, fiabilidad y rendimiento asegurados. Adems cumplen todas las normativas de emisiones de gases de la U.E.

Direccin de diferencial

En los modelos D5N, D6N, D6R, D7R, D9T y D10T. Este Sistema mantiene la potencia en ambas cadenas mientras estn girando, para conseguir mayor traccin y rendimiento.

Direccin de palanca combinada

A la izquierda del operador, que facilita su operacin en los Tractores D5N XL y D6N XL y D9R.

Los tractores XL

Ofrecen mayor potencia y bastidores de rodillos ms largos con lo que se consigue mayor productividad, flotacin y capacidad de nivelacin de acabado.

La Cadena Sellada y Lubricada

Reduce el desgaste de pasadores y bujes, lo que reduce los gastos de reparaciones del tren de rodaje.

La rueda cabilla elevada

Elimina los esfuerzos torsionales en los mandos finales producidos por el movimiento lateral de los bastidores de rodillos y las cargas de impactos debidas a choques con el suelo. Los mandos finales slo arrastran la cadena. Los sellos se mantienen alejados de la suciedad, polvo y agua lo que les da una larga vida til. La visibilidad de la hoja topadora es mayor ya que el asiento del operador est ms alto.

Tren de rodaje "System One"

En modelos D5N, D6N y D6R, que aumenta la vida til y baja los costes de mantenimiento notablemente.

Capacidad de montaje de hojas

Semi universal, Recta, Angulable, VPAT, en funcin del modelo y la aplicacin.

Posibilidad de montaje en fbrica

De sistemas de control y guiado.

Diagrama de suspensin de orugas

Diagrama de una suspensin de orugas. 1=rueda de transmisin trasera, 2=oruga, 3=rodillo de retorno, 4=rueda de transmisin delantera, 5=ruedas de rodadura, 6=rodillo tensor.

Tipos de orugas.

a) Orugas convencionales. Son aquellas cuya cadena tiene forma aproximadamente rectangular, con rueda motriz trasera y muy cercana al suelo. Es el tipo de oruga ms comnmente utilizada por los fabricantes de maquinaria.

b) Orugas triangulares. Son aquellas cuya cadena tiene

Forma aproximadamente triangular, con rueda motriz elevada lo cual permite que la cadena llegue muy limpia al hacer contacto con ella, evitando, de esta manera, el desgaste acelerado de los dientes de la rueda. Este tipo de oruga fue creado por el fabricante Caterpillar para sus tractores de oruga.

TIPOS DE ORUGAS PARA EL MOVIMIENTO DE TIERRA

Excavadora sobre orugas ZG3065-9(B)

1.3.-ELEMENTOS CONSTITUYENTES DEL TREN DE RODAJE.

Para garantizar el desplazamiento de los tractores en las condiciones ms adversas de tiempo y de terreno se han utilizado el tren de rodaje de orugas o de cadenas.

El tren de rodaje est constituido por los siguientes elementos. Cadena (eslabones y pasadores y bujes), rodillos, ruedas guas, ruedas motrices, zapatas, tornillera, eslabn maestro.

Las ruedas motrices de toda la cadena pueden estar compuestas de una sola pieza o de tratarse simplemente de una rueda con agujeros en su periferia en donde se atornilla distintos segmentos con forma de pin sobre los que se desliza la cadena.

PARTES COMPONENTES DE UNA ORUGA CONVENCIONAL

a) Bastidor.

Es la pieza o elemento bsico que sirve para el montaje de los dems elementos componentes. Lateralmente se presenta como una viga ubicada entre la rueda motriz y la rueda delantera o tensora, pero su forma es realmente laminar proyectada hacia dentro.

b) Cadena.

Es una parte fundamental en la oruga, que presenta forma de carrilera por la cual rueda la mquina.

Elementos de cadena.

Eslabones.

Son planchas metlicas con orificios para permitir la conexin de unas con otras y el atornillado de las zapatas. Se conectan en serie y en paralelo para conformar dos (2) rieles sobre los cuales se desplaza la mquina.

Eslabn Sellado en Aceite y Eslabn Sellado en Grasa

Se emplean dos formas de lubricacin 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.

Las propiedades esenciales que se buscan en los eslabones es que la superficie de rodamiento no se desgaste muy rpidamente.

Tambin tiene que soportar elevadas cargas de rodillos a medida que la maquina avanza y retrocede durante las labores que realiza.

Tambin soporta elevadas cargas de los rodillos a medida que la maquina avanza y retrocede durante las labores que realiza la maquinaria.

Porcin templada

BUJES

Son tubos metlicos que conectan los eslabones en paralelo y que durante el movimiento ocupan los valles de la rueda dentada.

PIN O PASADORES.

Son cilindros de acero que se insertan dentro de los bujes, y en sus extremos se conectan con otros eslabones en serie. Las cualidades esenciales de un pasador son la capacidad de aguante de los esfuerzos constantes y la resistencia al desgaste.El pasador siempre est sometido al esfuerzo de traccin(A) de los eslabones de la oruga. Es una pieza importante porque une los eslabones. Adems con la presencia de los rodillos inferiores y los eslabones, tambin estn sometidos a la fuerza deflexin (B) del peso de la mquina.

TIPOS DE PIN O PASADOR.

I. Para los eslabones de las orugas sellados en aceite.II. Para los eslabones de las orugas sellados en Grasa.III. El pasador maestro tiene un dimetro menor que el de los pasadores

IV. regulares. c) RUEDA MOTRIZ.

Es una rueda dentada de acero que recibe el movimiento de la transmisin, y lo transfiere a la cadena. Los dientes de la cadena son intercambiables lo cual significa que pueden cambiarse sin necesidad de cambiar toda la ruedaMotriz.

d) RUEDA GUA O TENSORA.

Es una rueda lisa de acero, corrediza que cumple lasSiguientes funciones dentro de la oruga:

contribuye a la conformacin de la oruga. permite el tensado y destensado de la cadena. contribuye a controlar el movimiento lateral de la cadena.

e) Rodillos inferiores.

Son piezas macizas de acero que cumplen las siguientes funciones dentro de la oruga:

sirven de elementos de soporte de la mquina. contribuyen a controlar los desplazamientos laterales de la cadena.

Estos rodillos pueden ser de los siguientes tipos:

De dos (2) bridas. Son aquellos que pueden colocar dos (2) pestaas en cada uno de los rieles de rodadura.

De una (1) brida. Son aquellos que nicamente colocan una (1) pestaa en cada uno de los rieles de rodadura.

Normalmente los rodillos inferiores se colocan en forma alternada, o sea uno de una (1) brida entre dos (2) rodillos de dos (2) bridas.

f) Rodillos superiores.

Son piezas macizas de acero que cumplen las siguientes funciones dentro de la oruga:

contribuyen a controlar los desplazamientos laterales de la cadena.

soportan la cadena en la parte superior.Los rodillos superiores son, normalmente, rodillos de una (1) brida.

g) Zapatas o patines.

Son placas de acero atornilladas a los eslabones y que son las que realmente establecen el contacto con el suelo. Son equivalentes a las traviesas en las vas frreas. Pueden tener garras.

Tipos de zapatas

Las zapatas de orugas usadas en bulldozer se emplean por su traccin. Las zapatas con triple garra usadas en palas cargadoras y excavadoras hidrulicas disponen de varias garras de poca altura que proporcionan buena maniobrabilidad y estabilidad en giro.

Zapatas de triple garra (para palas y excavadoras hidrulicas) Para condiciones duras y slidas.

Zapatas para cinagas (para bulldozer y palas excavadoras) Para terrenos cenagosos.

Zapatas para nieve. Para uso invernal.

Zapatas lisa. Para superficie pavimentada y trabajos urbanos.

Zapatas con almohadilla de caucho (llamada Road-Liner)

Zapatas con almohadilla de caucho. (Para trabajos sobre superficie pavimentada).

Zapatas con recubrimiento de uretano para trabajos que no ensucien las calles pavimentadas (sujetas mediante pernos a las zapatas de hierro). Conjunto de zapata de oruga de caucho.

MANTENIMIENTO DE ZAPATAS

Mantenimiento peridico de las zapatas de las orugas, prestar atencin al desgaste de las zapatas de oruga.

DESGASTE DEL TREN DE RODAJE

Con el uso se produce el alargamiento de las cadenas que forman el sistema de apoyo y avance de las maquinas sobre orugas. Este alargamiento es consecuencia de desgaste inferior entre el buln y casquillo, y se produce por el movimiento de giro o articulacin con que se amolda la cadena a las ruedas motrices y guas.

Dado que el movimiento de giro de la articulacin tiene en lugar en situacin de traccin de la cadena, existe un rozamiento entre buln y casquillo, origen del desgaste que provoco el aumento de longitud de la cadena.

Para evitar el este desgaste se ha recurrido a mltiples artificios; el ms indicado es el del sellado hermtico de la cadena para evitar la entrada de materias abrasivas es el sellado hermtico de la cadena para evitar la entrada de materias abrasivas que pudieran producir un proceso acelerado de desgaste.

Este desgaste se evita tambin, en parte, durante el proceso de fabricacin de los materiales de que estn constituidos bulones y casquillos (mediante tratamiento trmico y cementacin), ya que se alcanzan durezas del orden de 60 Rc en el casquillo y 62 en el buln.

En general, una cadena no debe aumentar su paso en ms de 3mm, para asegurar la coincidencia perfecta del paso de la rueda motriz con el de la cadena, dado que si un casquillo no se alojara entre los dos dientes consecutivos de la rueda motriz y tropezase en la cresta de un diente, causara desgaste muy perjudiciales a la rueda motora y todo el sistema.

Adems del desgaste interno de casquillo (bocines) y bulones, tambin se produce un desgaste exterior simultneo al de la corona. El desgaste exterior de casquillos, al ser arrastrados por la corona, es ms intenso cuando el tractor va marcha atrs que cuando va marcha adelante se van alojando en la corona sin que haya movimiento rotativo de giro del casquillo respecto al diente donde se aloja.

1.4.-TREN DE RODAJES DE DISTINTAS MAQUINAS

RODAJE DE EXCAVADORA

Estas mquinas precisan desplazamientos muchos menores que los de tractores por los que sus trenes de oruga son esencialmente distintos.

Las ruedas motrices son de un perfil especial que auto elimina la suciedad, arcilla y tierra. Los eslabones forman generalmente, con una sola pieza con las zapatas no se emplea normalmente el casquillo como elemento de unin sino simplemente un buln con un fiador que impide su salida.

TREN DE RODAJE DE BANDA DE GOMA

El tren de rodaje de goma ASV pendiente de patente con mltiples niveles de suspensin y mando final de engranaje planetario. Las garras estn moldeadas en la cadena para mayor capacidad de traccin en suelos con nieve y otros suelos blandos. El tren de rodaje distribuye el peso de la maquina sobre una gran superficie de suelo para proporcionar alta flotacin, traccin optima y facilidad de operacin.

Tren de rodaje de una mini excavadora

Cadena de acero o banda de goma con mxima movilidad, baja presin sobre el suelo para reducir la compactacin del terreno, gran durabilidad de los bastidores superior e inferior. El diseo del bastidor reduce la compactacin de material en las cadenas tensin ajustable de la cadena.

1.5.-VARIABLES ASOCIADAS CON LOS SISTEMAS DE ORUGAS.

Las principales variables asociadas con los sistemas de orugas son las siguientes.

a) Longitud de la oruga sobre el suelo (L)

Es la distancia entre el centro de la rueda motriz y el centro de la rueda tensora.

b) Longitud de la zapata ()

Es la mayor dimensin de la zapata medida en sentido transversal de la oruga.

c) Entreva (E).

Es la distancia entre los centros de las orugas. La entreva se puede expresar de la siguiente manera.

Dnde:

E: entrevaA: ancho total de la maquina hasta los bordes externos de las orugas.: longitud de la zapata.

d) Presin sobre el suelo (p).

Dnde:P: peso de la mquinap: presin sobre el suelo.L, : ya definidos.

CRITERIOS DE USO.

Para lograr un adecuado uso de los sistemas de orugas es necesario tener en cuenta los siguientes criterios.

Mantenimiento de Zapatas

Adems de seleccionar las piezas del tren de rodaje, es importante trabajar correctamente la maquina; tome en cuenta lo siguiente:

1. No trabaje con mucha rapidez2. Evite las viradas agudas3. Evite cruzar pendientes aguadas4. Evite virar siempre en la misma direccin5. Compruebe regularmente la tensin de las orugas6. Evite el resbalamiento de las zapatas7. Limpie las acumulaciones de lodo alrededor de las piezas del tren de rodaje

a) No deben utilizarse zapatas con garras cuando se trabaja sobre pavimentos como por ejemplo en la extraccin de un derrumbe sobre una carretera existente.

b) b) Los suelos friccionantes, como las arenas, aceleran el desgaste de estos sistemas.

c) El tensado de la cadena debe revisarse permanentemente con el fin de ajustarlo a las necesidades del trabajo. Cuando se trabaja sobre fragmentos de roca, por ejemplo, es necesario aflojar la cadena para que sta se cia mejor a las irregularidades del terreno.

d) Cuando las orugas trabajen sobre fragmentos de roca, se deben utilizar zapatas cortas para evitar el flexiona miento de las mismas cuando solamente queden apoyadas en los extremos.

e) Sobre terrenos blandos deben utilizarse zapatas largas para lograr mayor rea de apoyo y por lo tanto transmitir menores presiones al suelo.

PROBLEMAS MS COMUNES EN LOS TRENES DE RODAMIENTO

Se aflojan los eslabones de la oruga, se desconectan de los eslabones los rodillos inferiores y la rueda dentada. En los casos peores el conjunto del eslabn se puede quebrar.

La rueda dentada no se acopla con el eslabn y la duracin de los dientes de las ruedas dentadas se reducir en forma sustancial. Adems esto apresurar el proceso de desgaste de la superficie del buje.

El eslabn tiende agolpear fcilmente contra los rodillos superiores lo que contribuye a reducir subida til.

MANTENIMIENTO PERIDICO DE LOS ESLABONES DE LA ORUGA

Cambie los dientes de las ruedas dentadas al reponer los eslabones delas orugas para asegurar mayor tiempo de duracin del tren de rodaje.

CONCLUSIN

Concluimos en este trabajo que las maquinarias sobre orugas nos sirven para realizar trabajos en terrenos con mayores pendientes o muy accidentados, son muy eficaces para trabajar en reas que estn muy accidentadas puede bajar y subir sin que sufran accidentes.

En fin concluimos que es un tema muy importante y extenso ya que llevar a cabo la realizacin de la investigacin nos sirvi de mucho para adquirir conocimientos bsicos sobre el tema del sistema de orugas.

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