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Tipos de accionamientos de las horquillas
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Tipos de accionamientos de las horquillas

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  • 1. T E M A 4 .- E M B R A G U E SINTRODUCCIÓN. MISIÓN DEL EMBRAGUE TIPOS DE EMBRAGUES El movimiento de rotación producido por los Según sus características, los embraguesmotores pasa por el embrague y de éste, a través pueden clasificarse en:de árboles, se transmite la potencia hasta lospuntos en los que es necesaria. - Embragues de fricción. - Embragues hidráulicos. EMBRAGUE DE FRICCIÓN DE DISCO SIMPLE El embrague de disco simple o monodisco, es el más utilizado en automoción y consta de las siguientes partes: Figura 1.- Transmisión de un tractor desde el motor al - Una tapa metálica unida al volante de inercia diferencial a través del embrague. del motor mediante tornillos denominada campana, que encierra entre ella y el volante al La misión del embrague es conectar o resto de las piezas, y que gira solidaria con él.desconectar el movimiento que transmite el motor. - Un disco de embrague, formado por un disco Cuando el pedal del embrague está en la metálico sobre el cual, en su parte periférica, vanposición normal, suelto o sin pisar, el embrague unidas mediante remaches dos coronas circularestransmite el movimiento del motor. Al pisar el denominadas forros de embrague, constituidos porpedal, el embrague deja de transmitir dicho amianto, resinas sintéticas e hilos de cobre omovimiento. latón, que constituyen un material altamente resistente a la fricción y al calor. En su parte El embrague es el elemento encargado de central lleva un manguito estriado en su partetransmitir la potencia del motor a voluntad del interior, dentro del cual se aloja un extremo del ejeoperario y se puede considerar, por tanto, como primario de la caja de cambios, que está estriadoun transmisor de par a un régimen de giro. exteriormente con un diseño acoplable al que lleva el disco de embrague. Todo embrague debe estar diseñado de formaque sea progresivo y elástico, para que el - Un plato opresor metálico, con forma demovimiento no se transmita bruscamente o a corona circular del mismo tamaño que los forrostirones cuando varía el régimen de revoluciones de embrague, que lleva unos soportes sobre losdel motor. cuales actúan las patillas. - Unos muelles generalmente 9 ó 12, o un diafragma que se apoyan por uno de sus extremos sobre la campana, y por el otro sobre el plato opresor. - Unas patillas, generalmente 3 ó 4, que actúan como palancas de primer género y que tienen un punto de apoyo y giro unido a la campana. Por uno de sus extremos las patillas actúan sobre el plato opresor, y por el otro se apoyan sobre el Figura 2.- Detalle de embrague y caja de cambios. anillo de patillas. Su puesta en funcionamiento puede ser - Un collarín, formado por un rodamiento axialautomática, en función del régimen de con un orificio central por el que pasa el ejefuncionamiento del motor, o bien, controlado por primario. Este collarín se apoya por un lado en elun operario por medio de un pedal o palanca. anillo de patillas y por el otro recibe el empuje de la horquilla. 40
  • 2. - Un sistema hidráulico o de varillas y palancas, oprimiendo el disco de embrague contra elque transmite el movimiento, desde el pedal de volante, transmitiendo el movimiento de éstos a laembrague hasta la horquilla. Una de las varillas, caja de cambios progresivamente.llamada varilla tensora, va roscada en susextremos y sirve para la regulación del embrague. Hay que tener en cuenta que, tanto en la posición de embragado como en la de - Un muelle de recuperación del pedal, que va desembragado, siempre que el motor seunido por un extremo a la palanca del pedal de encuentre en marcha estarán girandoembrague, y por el otro al bastidor. solidariamente el volante, la campana, el plato opresor, los muelles, las patillas y el anillo de En la figura siguiente pueden apreciarse los patillas. En la posición de embragado tambiéncomponentes descritos anteriormente, así como el giran el disco de embrague y el eje primario, y enconjunto del embrague. la de desembragado no se moverán estos últimos, girando, en cambio, el rodamiento axial del 2 collarín. 6 5 El disco de embrague va acoplado en el árbol del primario de la caja de cambios por medio de su 4 8 1.-Árbol motor manguito estriado. El árbol primario se apoya en el 9 2.-Volante cigüeñal por medio de un cojinete de bronce sobre 3.- Campana 4.- Disco deembrague el cual desliza. Los forros del disco, por una de 7 5.- Plato opresor sus caras se acoplan al volante del motor, y por la 6.- Muelles otra al plato de presión que va solidario a la 7.- Patilla carcasa. 8.- Collarín de mpuje e 3 9.- Eje primario La presión que ejercen los resortes sobre la carcasa hace que el disco quede fuertemente Figura 3.- Embrague monodisco. aprisionado contra el volante. En este momento, el volante transmite el movimiento al disco que, a su El funcionamiento del embrague es como vez, por mediación del manguito estriado, losigue: transmite al primario de la caja de cambios. En la posición de embragado, los muelles Cuando se pisa el pedal de embrague semantienen al plato opresor desplazado hacia el desplaza el collarín de empuje hacia el interior,volante del motor, oprimiendo fuertemente entre presionando sobre las patillas, éstas, al girar sobreambos al disco de embrague, de manera que el la articulación, desplazan a su vez al plato degiro del volante y del plato opresor se transmite al presión, que libera el disco de embrague al vencerdisco y de éste al eje primario de la caja de la resistencia de los muelles. En esta posición, elcambios. embrague gira en vacío, sin transmitir el movimiento del motor a la caja de cambios. Se En esta posición el muelle de recuperación del dice que el embrague está en posición depedal mantiene a éste en su posición más elevada desembragado.y, al mismo tiempo tira de la horquilla separando elcollarín del anillo de patillas, evitándose así Al soltar el pedal, la fuerza de los resortes hacerozamientos innecesarios y el desgaste prematuro retroceder el plato de presión que actúa sobre eldel collarín. disco de fricción, y éste se acopla entonces al volante. La disposición del disco, con sus En la posición de desembragado, al oprimir el lengüetas y muelles de absorción, hace que elpedal de embrague la horquilla presiona sobre el acoplamiento no sea brusco, sino progresivo. Nocollarín, éste sobre el anillo, éste sobre las patillas obstante, el acoplamiento del embrague por parteque, al girar sobre su punto de apoyo, tiran del del conductor no debe hacerse de una formaplato opresor comprimiendo los muelles y rápida y brusca, sobre todo con el vehículoseparándolo del disco de embrague. Al no estar parado, con el objeto de no calar el motor al teneroprimido el disco entre el volante y el plato, queda que vencer la enorme inercia debida a su peso. Selibre deteniéndose su movimiento y el del eje dice que el embrague está en posición deprimario. embragado. Para embragar, se levanta progresivamente el Un breve análisis de los componentes máspie del pedal del embrague, con lo cual los importantes es útil para un mejor conocimiento delmuelles irán desplazando al plato opresor mecanismo de embrague. 41
  • 3. El disco de embrague está formado por un disco de acero con unos cortes radiales en su periferia que forman una especie de engüetas o l segmentos circulares dobladas en dos sentidos. Va unido al platillo con interposición de los muelles que le confieren la deseable elasticidad. Este disco lleva un manguito estriado para su acoplamiento al árbol primario de la caja de cambios. Al disco por medio de remaches o bien pegados, van sujetos los forros, que son lisos por la cara de acoplamiento a las lengüetas y Figura 5.- Posición del embrague en un tractor. estriados por la cara exterior o zona de fricción. Las cabezas de los remaches van embutidas El plato opresor es la pieza que va montada dentro del forro para evitar que rocen contra la entre el disco de embrague y la cubierta o superficie de asiento en el volante y plato de carcasa. El plato opresor sirve para el presión. Los segmentos circulares curvados y acoplamiento del conjunto al volante de inercia del arqueados hacia afuera ceden bajo la presión del motor por medio del disco de fricción y está embrague y, al embragar, su posición es casi constituido por un disco de acero, en forma de plana, atacando así de forma progresiva. corona circular con espesor suficiente como para no deformarse. 5 4 Según los elementos o dispositivos empleados para efectuar la presión sobre el plato opresor 1.- Disco de embrague. 2.- Corte radial. para su acoplamiento con el disco, se clasifican en 3.- Platillo. 4.- Muelles. los siguientes tipos: 5.- Manguito estriado. 6.- Forro de amianto. 7.- Remache. 3 - Embrague de muelles. 6 - Embrague de diafragma. 2 1 - Embrague centrífugo. Figura 4.- Disco de embrague. • Embrague de muelles: Los forros, por contacto a presión con el volante, son los encargados de transmitir el En este embrague la presión se efectúa por movimiento sin que se produzca deslizamiento, medio de una serie de muelles repartidos por lo que su material debe tener un alto uniformemente sobre la periferia del plato opresor, coeficiente de rozamiento y ser muy resistente al para que la presión sea igual en toda la corona desgaste por rozamiento y al calor. circular. Los coeficientes de rozamiento y las presiones de trabajo recomendadas para los materiales normalmente usados en la construcción de embragues vienen dados en la siguiente tabla: Presión de trabajo Coeficiente de 3 Material Kg/cm2 rozamiento 1.- Plato opresor.Metal sobre metal 10 - 17 02 - 025 2.- Fijación de patillas.Madera sobre metal 35 - 6 02 - 025 2 3.- Resorte.Cuero sobre metal 1 - 25 03 - 04 1Corcho sobre metal 07 - 1 035 Figura 6.- Plato de presión accionado por resortes helicoidales.Amianto sobre metal 5-7 03 - 04Amianto sobre metal 5-7 01 • Embrague de diafragma:en aceite Tabla 1.- Coeficientes de rozamiento de diferentes materiales. En este tipo de embrague los muelles son sustituidos por un diafragma elástico de acero al carbono que se comporta como un muelle, encajado en la periferia del plato de presión, que oprime dicho plato contra el disco de embrague. El 42
  • 4. diafragma tiene forma cónica y lleva unos cortes desembragado se confía a unos contrapesos queradiales que parten del centro, cuyos extremos funcionan por la acción de la fuerza centrífuga delsirven para su sujeción a la carcasa. giro del motor. El embrague está calculado para que, cuando el motor gire a ralentí, los contrapesos no ejerzan acción sobre el plato opresor, quedando por tanto el disco libre, es decir, desembragado. Al pisar el acelerador y aumentar el número de revoluciones del motor, la fuerza centrífuga hace desplazar los contrapesos hacia la periferia, con lo que, al bascular sobres su eje de montaje, empujan al plato de presión hacia su acoplamiento Figura 7.- Plato de presión accionado por diafragma. con el disco, quedando así embragado. Como puede observarse, el proceso es totalmente Las características diferenciadoras que progresivo, ya que la presión de acoplamientopresenta este embrague con respecto al de ejercida por los contrapesos está en función delmuelles son las siguientes: régimen de giro del motor. - Mejor equilibrado. - Tamaño más reducido. 3 - Menor esfuerzo de desembragado. 4 - Menor sensibilidad a los efectos de la 2 7 5 fuerza centrífuga. 1 8 6 1.- Eje motor. 2.- Volante de inercia. En el diagrama de la figura siguiente se puede 9 3.- Articulación. 4.- Masa centrífuga.observar la diferencia de esfuerzos aplicados al 5.- Resorte. 6.- Plato opresorpedal en uno y otro sistema y en un embrague de 7.- Disco de embrague. 8.- Orificio mandrinado.las mismas dimensiones. En el de diafragma el 9.- Eje arrastrado.mayor esfuerzo se obtiene en la fase desemidesembragado, hasta el momento de vencer Figura 9.- Esquema de un embrague centrífugo.la fuerza inicial de inversión en la conicidad deldiafragma. A continuación, disminuye el valor del Existe una gran variedad de estos tipos deesfuerzo hasta la fase final de desembrague, embrague, en que el elemento centrífugo puedeaunque se mantiene ligeramente constante en el ser también unos rodillos que se deslizan por unrecorrido del pedal. Sin embargo, en los cono, como ocurre en motosierras y motos deembragues de muelles el esfuerzo es creciente a pequeña cilindrada.medida que se van comprimiendo los muelles. Fuerza Kp EMBRAGUE DE DISCOS MÚLTIPLES 1 Este embrague se instala cuando lo exigen las características del volante del motor, ya que el mayor tamaño del disco que se puede colocar no 2 1.- Embrague de muelles. 2.- Embrague de diafragma. es suficiente para transmitir todo el par motor. Entonces se emplea el embrague de varios discos, Desplazamiento mm cuya superficie total de adherencia sea Figura 8.- Diagrama comparativo de esfuerzos equivalente a la que se necesitaría con un sólo en el desembrague. disco. • Embrague centrífugo: Sobre el extremo del eje primario va el mandril, cuyos nervios soportan los discos metálicos El embrague automático efectúa todo el hembras, entre éstos están intercalados los discosproceso en el arranque y en el cambio de marchas machos, que por su periferia son llevados por lasde forma automática, es decir, el conductor del estrías interiores de la campana en la forma quevehículo no necesita accionar el pedal. detalla la figura siguiente. La campana está unida al volante. Este embrague no lleva collarín ni mando deaccionamiento, la acción de embragado y 43
  • 5. 1.- Eje motor. interfiera en el giro de las partes móviles del 2.- Volante de inercia. 3.- Carcasa con mandrinado interior. 4.- Disco macho con dentado exterior que coincida con 2. embrague. 5.- Disco hembra con dentado interior que 7 coincide con el mandrinado de 5. 1 6.- Eje con mandrinado exterior. Detalle disco 3 4 5 6 Detalle disco macho hembra 7.- Eje arrastrado. Para el desplazamiento del collarín se emplea 2 un dispositivo de horquilla montada sobres la Figura 10.- Esquema de embrague de discos múltiples. carcasa del embrague, y una palanca de accionamiento, situada en el interior de la Este embrague se sumerge, generalmente, en carrocería y al alcance del pie del conductor.aceite fluido o una mezcla de aceite y petróleo. 5 1 1.- Collarín. 2 2.- Primario. 4 3.- Horquilla. 3 4.- Pedal de embrague. 5.- Cojinete axial. 6 6.- Varilla tensadora. Figura 12.- Esquema de mando mecánico. La fuerza, necesaria para desacoplar el plato opresor del embrague, depende de la disposición de la palanca, ya que las fuerzas que actúan son inversamente proporcionales a los brazos de palanca correspondientes. El accionamiento hidráulico para embragues de gran presión, se usa con el fin de aminorar el esfuerzo a transmitir en el pedal y para que el accionamiento sea más suave, se intercala entre Figura 11 .- Embrague de discos múltiples. el pedal y la palanca de desembrague un sistema hidráulico, que consiste en un bombín emisor y un Con el mismo principio se construyen pistón receptor.embragues de varios discos en seco, forrados contejido de amianto. Algunos embragues de este tipo se usan en lostractores de cadenas para su dirección, como severá más adelante, y en este caso son accionadoscon una leva mandada con una palanca, segúnapriete o deje sueltos los discos produce elembrague o desembrague. Figura 13.- Esquema de mando hidráulicoSISTEMAS DE ACCIONAMIENTO El accionamiento neumático es poco empleado. Los sistemas de mando empleados para el Para que se tenga una idea de su funcionamientoaccionamiento del embrague pueden ser de tres se explica, a continuación, uno de los sistemastipos: más sencillos. - Accionamiento mecánico. Consiste en la instalación en un depósito que - Accionamiento hidráulico. envía el aire a un servo - embrague a través de - Accionamiento neumático. una tubería flexible. El servo - embrague sirve para distribuir el aire en la operación de embrague El accionamiento mecánico se emplea y desembrague. Del servo sale una tubería quegeneralmente para pequeños turismos. envía aire al cilindro de mando, cuyo vástago actúa sobre la horquilla del embrague. El desplazamiento de los resortes o deldiafragma para desacoplar el embrague se realiza,como se ha dicho, por medio de un cojinete de USO Y ENTRETENIMIENTOempuje, llamado collarín, montado sobre el árbolprimario de la caja de cambios y accionado por la Las averías más frecuentes en los embraguespalanca de embrague. En este collarín va montado de fricción son las siguientes:un cojinete axial para que el empuje ejercido no 44
  • 6. • El embrague patina. Para comprender bien este principio se pueden Puede suceder por las siguientes causas: suponer dos ventiladores colocados uno frente a - Reglaje defectuoso. Comprobar y hacer otro. El ventilador conectado a la red, mueve el reglaje. aire y lo proyecta como impulsor o bomba sobre el - Disco engrasado o sucio. Desmontar el otro ventilador que está sin conectar, y al recibir el embrague y comprobar el disco, aire, se pone a girar como una turbina. realizando una limpieza del mismo con aguarrás. Está constituido por dos coronas giratorias, que - Forros desgastados. Sustituir el disco. tienen forma de semitoroide geométrico, provistas - Falta de presión en los muelles. de unos tabiques planos, llamados álabes. Una de Desmontar y comprobar los muelles. ellas, llamada corona motriz, va unida al árbol motor por medio de tornillos y constituye la bomba • Vibración del vehículo al embragar. centrífuga, la otra, unida al primario de la caja de cambios constituye la turbina o corona arrastrada. Indica que el disco no asienta bien sobre elvolante por estar deformado, o bien se debe a falta Ambas coronas van alojadas en una carcasade progresividad, al no actuar los muelles estanca y están separadas por un pequeñoamortiguadores del mismo. Comprobar el alabeo y espacio para que no se produzca rozamiento entrecambiar el disco. Casquillo roto o desgastado. ellas. • Las velocidades rascan al cambiar. Cuando el motor gira, el aceite contenido en la carcasa es impulsado por la bomba, Indica un mal reglaje del embrague, de forma proyectándose por su periferia hacia la turbina, enque al pisar el pedal a fondo, no se suelta el disco cuyos álabes incide paralelamente al eje. Dichopor completo. Hacer un reglaje correcto para aceite es arrastrado por la propia rotación de laremediarlo. bomba corona o motriz, formándose así un torbellino tórico. • Ruidos al pisar el pedal. Indican falta de grasa en el collarín, o que el 2 5cojinete axial está en mal estado. Engrasar ocambiar el collarín. 6 1 1.- Cigüeñal. • Golpeteo en su funcionamiento. 2.- Volante. 7 3.- Turbina o rotor conducido. 4.- Alabes. Puede ser motivado, entre otras, por las 3 5.- Bomba o rotor conductor. 6.- Defelctor.siguientes causas: 4 7.- Árbol primario caja cambio. 8.- Retén de engrase. - Por desgaste en el casquillo del árbol primario. Cambiar el casquillo. Figura 14.- Embrague hidráulico. - Platillo de apoyo del collarín desencajado. Hacer reglaje del plato La energía cinética del aceite que choca contra opresor. los álabes de la turbina produce en ella un par de - Volante de inercia flojo. Comprobar y fuerza que tiende a hacerla girar. apretar el mismo. Cuando el motor gira a ralentí, la energía cinética del aceite es pequeña y el par de fuerzaEMBRAGUE HIDRÁULICO transmitido a la turbina es insuficiente para vencer el par resistente. En estas condiciones, hay un El embrague hidráulico actúa como embrague resbalamiento total entre bomba y turbina con loautomático entre el motor y la caja de cambios. que la turbina permanece inmóvil. El aceiteDicho embrague permite que el motor transmita el resbala por los álabes de la turbina y es devueltopar motor cuando llega a un d eterminado régimen desde el centro de ésta al centro de la bomba, ende giro. donde es impulsado nuevamente a la periferia para seguir el ciclo. Está fundado en la transmisión de energía queuna bomba centrífuga comunica a una turbina por A medida que aumentan las revoluciones delmedio de un líquido que generalmente es aceite motor, el torbellino de aceite va incidiendo conmineral. más fuerza sobre los álabes de la turbina. Esta 45
  • 7. acción vence al par resistente y hace girar laturbina, mientras se verifica un resbalamiento de dρ ρaceite entre bomba y turbina que supone el ρ ρacoplamiento progresivo del embrague. r Cuando el motor gira rápidamente, el aceite es Rimpulsado con gran fuerza contra la turbina y éstaes arrastrada sin que exista apenas resbalamientoentre ambas. Figura 15.- Cálculo de un embrague de disco simple El par motor pasa a la transmisión, cualquiera • Sea r el radio interior del forro y R el radioque sea el par resistente y aunque el motor se exterior.acelere rápidamente el movimiento del vehículo seproduce progresivamente, existiendo un • Sea p la presión ejercida sobre el disco porresbalamiento que disminuye a medida que se va los muelles que por ser a través del plato opresorvenciendo al par resistente. (se puede suponer constante en toda la superficie del forro). Al subir una pendiente, la velocidad delvehículo disminuye por aumentar el par resistente, En una corona circular diferencial la fuerza quepero el motor puede continuar desarrollando su actúa:par máximo a costa de un mayor resbalamiento,con lo que se puede mantener más tiempo la dS = π ( ρ + dρ )2 - πρ2 = π ( ρ 2 + dρ 2 + 2ρdρ ) - πρ2marcha sin peligro de que el motor se cale. 2 Debido a la inevitable pérdida de energía por Como dρ → 0 se tiene que: ρdeslizamiento del aceite los vehículos equipadoscon este tipo de embrague consumen algo más de dF = 2 ⋅ π ⋅ ρ ⋅ d ρ ⋅ p ⇒ F = π ⋅ p ⋅ (R2 - r 2 ) (I)combustible que los equipados con un embraguenormal de fricción. Presentan también la Siendo µ el coeficiente de rozamiento forro-desventaja de un mayor coste económico, así volante, la fuerza de rozamiento originada por dFcomo la necesidad de tener que acoplar una caja es:de cambios automática. dR = 2 ⋅ π ⋅ ρ ⋅ d ρ ⋅ p ⋅ µ Como contrapartida de estos inconvenientes, lautilización del embrague hidráulico presenta las La fuerza de rozamiento total será:siguientes ventajas: R R Ausencia de desgaste. ∫ dR = R = µ∫ p ⋅ 2π ⋅ ρ ⋅ d ρ - - Gran duración. r r - Es muy elástico. R ρ 2  ⇒ R = π ⋅ p ⋅ µ (R - r ) - Es muy progresivo. R = µ ⋅ p ⋅ 2π  2 2 - Bajo coste de entretenimiento, no   2  r exigiendo más atención que el cambio periódico del aceite. El par transmitido por una cara del forro: Es interesante señalar que la capacidad de dM1 = dR ⋅ ρtransmisión de potencia de estos embragues esdirectamente proporcional al cubo de la velocidad dM1 = 2π ⋅ p ⋅ µ ⋅ ρ 2 d ρde giro y a la quinta potencia de su diámetro. R R3 -r3 M1 = ∫ 2π ⋅ p ⋅ µ ⋅ ρ2 d ρ = 2π ⋅ p ⋅ µ ⇒ r 3CÁLCULO DE UN EMBRAGUE DE FRICCIÓN R3 -r3 Considérense los forros de un embrague y de M1 = 2π ⋅ p ⋅ µ 3ellos un elemento diferencial de superficie. Como el disco de embrague actúa sobre el volante por una cara y sobre la campana a través del plato opresor: 4 3 3 M = 2 ⋅ M1 = ⋅ π ⋅ p ⋅ µ(R - r ) 3 46
  • 8. El embrague de garras es usado en Despejando p se tiene: mecanización agraria como elemento de seguridad de las transmisiones. 3⋅M p= Calcular un embrague de garras supone 4 ⋅ π ⋅ µ(R 3 - r 3 ) calcular la fuerza F1 necesaria para transmitir un par M. Sustituyendo en (I) se tiene: 3 ⋅ M ⋅ (R 2 - r 2 ) F=π⋅ ⇒ 4 ⋅ π ⋅ µ(R 3 - r 3 ) F α 3 M R2 - r 2 F= 4 µ R3 - r 3 M r Ecuación que determina la fuerza que tienenque ejercer los muelles sobre el plato opresor paratransmitir con un embrague de dimensiones r, R, Figura 17.- Cálculo de un embrague de garrasun par motor M. Sea α el ángulo del diente, si suponemos que En tractores el par motor de cálculo se empuja un sólo diente la acción F1 debida al par Mcuantifica 2-3 .M. será: Y para un embrague de amianto p debe ser de5 a 7 Kg/cm2. α F α F1 = M rOTROS TIPOS DE EMBRAGUES αEmbrague de garras. Cálculo También denominado de dientes, es unembrague de contacto directo. Es normalmente F1usado como elemento de seguridad para Figura 18.- Fuerzas en dienteprotección de transmisiones de potencia, pues sedesconecta cuando se somete a sobrecargas. Las componentes normal y tangencial al diente de F y F1 son: Entre sus características se distinguen: Normal: F1.cos α + F sen α - No tiene deslizamiento. Tangencial: F1.sen α - F cos α - No genera calor. - No puede conectarse en movimiento Siendo µ = tg ρ (ρ ángulo de rozamiento) e ρ l - Incluso en reposo es de difícil conexión coeficiente de rozamiento, habrá deslizamiento de - En su conexión siempre es ruidoso un diente sobre otro cuando: Las diferencias entre unos y otros embragues (F1 ⋅ cos α + F • sen α) ⋅ µ = F1 • sen α - F • cos αde garras estriban en la forma de sus dientes. La siguiente figura ilustra un modelo de este Dividiendo por cos α :tipo de embrague. (F 1 + F • tg α) ⋅ tg ρ = F1 • tg α - F F1 • tg ρ + F • tg α • tg ρ = F1 • tg α - F F • (1 + tg α ⋅ tg ρ) = F1 • (tg α - tg ρ) árbol arrastrado árbol motor F tg α - tg ρ = = tg(α - ρ) F1 1 + tg α ⋅ tg ρ Figura 16.- Embrague de garras Como: 47
  • 9. ( F1 = µ • m • ω 2 • r − K • x • senα ) F⋅r M = F1 ⋅ r ⇒ M = tg(α - ρ) El par motor transmitido es: De donde la fuerza de empuje F para transmitirun par M viene dada por: ( Mt = F1 ⋅ R = µ • R • m ⋅ ω 2 ⋅ r − K • x • senα ) Ecuación que permite calcular en función de las M ⋅ tg(α - ρ) F= características de los contrapesos m, R y r la ω r mínima necesaria para transmitir un par motor M.Embrague centrífugo. Cálculo Embrague cónico. Cálculo Puede considerarse como un tipo de embrague Un claro y explicativo esquema de este tipo deque actúa automáticamente a partir de un cierto embrague es el que se presenta en la siguienterégimen de giro del árbol motor. figura El siguiente esquema representa loscomponentes e ilustra gráficamente el principio de estriasfuncionamiento de uno de estos embragues. masa de accionamiento árbol arrastrado árbol motor Figura 21.- Embrague de cono Árbol motor Árbol arrastrado Este tipo de embrague es adecuado para transmitir altos valores de par motor con un masa de accionamiento mínimo espacio. Figura 19.- Embrague centrífugo La fuerza con la que tiene que empujar el resorte para que con unas dimensiones El cálculo de un embrague del tipo centrífugo determinadas del embrague se pueda transmitir unse hace teniendo en cuenta la fuerza centrífuga determinado valor de par motor se calcula comoque produce el giro de la masa m de sigue:accionamiento, para ello se va a usar el siguienteesquema: α α ds R cdg Pρ m/2 ρ r R F K α α M ω ω m/2 Figura 22.- Cálculo de un embrague de cono Figura 20.- Cálculo de un embrague centrífugo Sea p la presión ejercida por una cara Sea r el c.d.g. de los contrapesos y R el radio sobre otra:interno de la carcasa. dρ dS = 2π ⋅ ρ ⋅ F = m ⋅ ω ⋅ r − K • x • senα 2 senα La fuerza tangencial que origina: dρ dF = 2π ⋅ ρ ⋅ ⋅p (I) senα Ft = F • µ La fuerza de rozamiento: 48
  • 10. 7 dρ dFR = 2π ⋅ ρ ⋅ µ ⋅ ⋅p 5 senα 8 El par transmitido será: 6 dM = dFR • ρ 3 1.- Depósito. 4 2.- Filtro aspiración. 3.- Motor tractor. 4.- Bomba. 5.- Manómetro. 6.- Válvula limitadora de presión. Sustituyendo se tiene: 2 9 7.- Distribuidor. 1 8.- Motor hidraúlico. 9.- Filtro retorno. dρ dM = 2 • π • p • µ • ρ • 2 Figura 23.- Esquema ISO de transmisión hidrostática. sen α Son muchas las ventajas de este tipo de El par total transmitido será: instalaciones: flexibles, cómodas, controlables, progresivas... R dρ M = ∫ 2π ⋅ p ⋅ µ⋅ ρ2 El funcionamiento es como sigue: r senα El aceite contenido en el depósito a través del 1 R3 -r3 filtro de mallas y por tuberías de baja presión llega M = 2π ⋅ p ⋅ µ ⋅ (II) senα 3 a al bomba de caudal variable accionada por el motor alternativo. En la bomba toma alta presión y De (I) se obtiene: es enviado por las tuberías adecuadas hasta el distribuidor manual de tres posiciones y seis vías. R ρ • dρ En la tubería de impulsión se coloca una F = 2π ⋅ p ∫ derivación que lleva el aceite a un manómetro con sen α r pulsador que permite visualizar la presión de trabajo del circuito y una segunda derivación que Integrando: lleva el aceite a una válvula limitadora de presión. Esta válvula, si la presión del aceite supera el 1 R2 - r 2 valor máximo permisible en el circuito se abre y F = 2π ⋅ p ⋅ ⋅ (III) descarga a depósito. senα 2 Despejando p en (III) y sustituyendo en (II) se Cuando no se actúa sobre la palanca deltiene: distribuidor, el aceite procedente de la bomba retorna a través del filtro magnético al depósito. Si F ⋅ senα se empuja a la palanca del distribuidor el aceite a p= alta presión llega al motor, hace que gira y sale de π ⋅ (R 2 - r 2 ) él retornando a depósito. Si se tira de la palanca el 1 R 3 - r 3 F ⋅ senα motor gira en sentido contrario invirtiendo el M = 2π ⋅ µ⋅ ⋅ ⋅ sentido de marcha del vehículo. senα 3 π ⋅R 2 - r2 2 R3 -r3 M= ⋅ µ⋅ F ⋅ 2 2 3 R -r Por tanto: 3 ⋅ M ⋅ (R 2 - r 2 ) F= 2 • µ ⋅ (R 3 - r 3 )Embrague hidrostático. Funcionamiento El esquema ISO - CETOP de una transmisiónhidrostática de potencia puede, entre otros, sercomo se presenta a continuación. 49

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