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MANTENIMIENTO DE MAQUINARIA

PESADA

C25

Proyecto Integrador

DISEO DE MDULO PARA TRANSMISIN DE MANDO

ELECTROMECNICO DE UN CAMIN CAT 793C.

Autores:

Damian Torres BryanPrez Sinche Jonathan

Martnez Castaeda Jerson

Asesor:

Ing. Romero Jimnez, Marco

LimaPer

2013

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1) Planteamiento del problema:

Desde los comienzos de insercin de la maquinaria pesada en el trabajo hizo ms rpido

el trabajo, es por ello que una empresa pierde mucho dinero si sus mquinas estn

inoperativas, ya sea por un mal funcionamiento en cuanto al motor, sistema de

suspensin, frenos y el sistema de transmisin. Esta ltima la podemos encontrar en el

rea de maquinaria pesada (Tecsup). Es una caja de cambios de un cargador frontal

793C la cual realizara un mdulo para as aprovechar la energa que se genera utilizando

los conocimientos adquiridos en nuestra carrera.

1.1 Qu origina el desarrollo del proyecto? Qu es lo que se quiere resolver?

Llevar a cabo un mejor aprendizaje y aprovechamiento de la transmisin de un camin

793C, debido a que no se tiene un mdulo con el cual poder realizar pruebas a la

transmisin optamos por crear uno propio con el cual poder simular el funcionamiento de

manera real y efectiva de la transmisin del camin 793C.

1.2 Sealar el para qu? y/o por qu? del proyecto. Responder qu justifica la

realizacin del proyecto?

Para que: Darle uso a la transmisin del camin 793C.

Justificacin: Tener un desarrollo eficaz y optimo en lo que respecta a nuestro

aprendizaje, ya que como alumnos tenemos un inters en poder entrar a fondo a nuestraespecializacin de nuestra carrera, lo cual para ella optamos por descubrir y experimentar

los funcionamientos de cada una de los equipos del taller.

Delimitacin del estudio:

Con lo que respecta a la implementacin del mdulo para transmisin de mando

electromagntico, presentamos distintos parmetros al cual recurrir:

A. .- Generar una potencia mayor a la de la transmisin, con la cual hacer funcionar

transmisin del camin 793C, por ejemplo obtener un motor que pueda transmitir

la potencia necesaria a la transmisin del camin.

B. .-Encontrar fuentes de energa con la cual supere el voltaje mximo de la

transmisin, por ejemplo se puede optar por adherir bateras en serie con la cual

poder suministrar la suficiente energa al mecanismo para poder cargarlo.

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C. .-Como bien sabemos se puede optar por comprar los mecanismos necesarios

para el modulo, pero el presupuesto con el cual se va a trabajar tiende a

incrementar, pero la idea de este proyecto es poder utilizar todos los medios

necesarios para poder implementar el mdulo de transmisin, para ello optamos

por utilizar bateras, arrancadores del mismo taller, con el cual poder minimizar el

presupuesto.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Identificacin del problema segn el Diagrama de Ishikawa

EQUIPOS Y MATERIALES

PROCESO

Utilizar el equipo slo para usos

sin arranque, obviando que

puede funcionar con una

implementacin.

No incluir en el cronograma del

taller el uso de la transmisin.

Demora del proveedor en entregar

los materiales.

Herramientas desgastadas por el

uso continuo.

Equipos con falta de

mantenimiento (inoperativos), lo

que conlleva a que los

componentes se queden malogren.

DESUSO SISTEMA

TRANSMI

Almacenamiento en la

intemperie, hace que se

oxide los componentes y no

funcionen.

Falta solicitudes para

repuestos, necesarios para

la transmisin.

Falta de capacitacin en

los trabajadores.

Pocos tcnicos se

preocupan por dar

mantenimiento a la

mquina, as esta no

funcione.

MANO DE OBRAALMACN

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2) Objetivos:

2.1.- Objetivo general

Disear un mdulo de pruebas utilizando la transmisin y mando electromecnicode un CAT 793.

2.2.- Objetivo especfico

Obtener un mdulo para transmisin de mando electromecnico que simule la

misma funcin que los existentes en el mercado y con bajo costo.

Desarrollar y poner en prctica los conocimientos aprendidos en los 5 ciclos de

nuestra carrera.

Analizar la informacin recopilada, seleccionndola y organizndola,

determinando as el alcance y las necesidades del mdulo a disear.

Calcular cuan factible es dicho mando tanto para los estudiantes como para el

instituto, es decir los beneficios acadmicos y econmicos respectivamente.

Aprovechar el funcionamiento del mdulo para generar energa.

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3.- MARCO TERICO3.1.- Motor Elctrico

Es aquelmotor que transforma la energa elctrica en energa mecnica, por medio de la

repulsin que presenta un objetometlicocargado elctricamente ante unimnpermanente.Son mquinas elctricas rotatorias.

Algunos de los motores elctricos son reversibles, pueden transformar energa mecnica

en energa elctrica funcionando comogeneradores. Los motores elctricos de traccin

usados en locomotoras o en automviles hbridos realizan a menudo ambas tareas, si se

los equipa confrenos regenerativos.

Son muy utilizados en instalaciones industriales, comerciales y particulares. Pueden

funcionar conectados a unared de suministro elctrico o abateras. As,

enautomviles se estn empezando a utilizar en vehculos hbridos para aprovechar las

ventajas de ambos.

3.2.- Embrague

El embrague cnico es uno de los tipos de embrague ms antiguos, tan slo se emplean

en aplicaciones sencillas, es simple y eficaz.

Los embragues se emplean para llevar dos ejes a la misma velocidad de rotacin; el

efecto se produce por un par de rozamiento T.

http://es.wikipedia.org/wiki/Motorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Metalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Im%C3%A1n_permanentehttp://es.wikipedia.org/wiki/Im%C3%A1n_permanentehttp://es.wikipedia.org/wiki/Generador_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Freno_regenerativohttp://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_suministro_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Bater%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Autom%C3%B3vilhttp://es.wikipedia.org/wiki/Veh%C3%ADculo_h%C3%ADbridohttp://es.wikipedia.org/wiki/Veh%C3%ADculo_h%C3%ADbridohttp://es.wikipedia.org/wiki/Autom%C3%B3vilhttp://es.wikipedia.org/wiki/Bater%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_suministro_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Freno_regenerativohttp://es.wikipedia.org/wiki/Generador_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Im%C3%A1n_permanentehttp://es.wikipedia.org/wiki/Im%C3%A1n_permanentehttp://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Metalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Motor

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El embrague cnico es uno de los tipos de embrague ms antiguo, tan slo se emplea en

aplicaciones sencillas, es simple y eficaz.

Un embrague se llama de accin axial si los elementos de friccin que entran en contacto

se mueven paralelamente al eje de rotacin (Figura 6.9)

El cono puede deslizarse axialmente, un resorte mantiene la conexin (o cierre) delembrague. El embrague se desconecta (o abre) mediante un mecanismo que ajusta en la

ranura de cambios.

El ngulo del cono , dimetro y ancho, son los parmetros de diseo (valores normales

para entre 10 y 15).

Para hallar una relacin entre la fuerza de trabajo F y el momento de torsin transmitido

se parte del esquema de la figura siguiente.

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3.3.- alternador

Un alternadores unamquina elctrica,capaz de transformarenerga mecnica enenerga

elctrica,generando unacorriente alterna medianteinduccin electromagntica.

Los alternadores estn fundados en el principio de que en unconductor sometido a uncampo

magntico variable se crea unatensin elctrica inducida cuya polaridad depende del sentido delcampo y el valor del flujo que lo atraviesa.

Un alternador es un generador de corriente alterna que funciona cambiando constantemente la

polaridad para que haya movimiento y genere energa. En Espaa se utilizan alternadores con una

frecuencia de 50 Hz, es decir, que cambia su polaridad 50 veces por segundo.

Caractersticas:

Un alternador consta de dos partes fundamentales, el inductor (no confundir con inductoro bobina,

pues en la figura las bobinas actan como inducido), que es el que crea el campo magntico y

elinducidoque es el conductor atravesado por las lneas de fuerza de dicho campo magntico. 1

Figura 1.- Disposicin de elementos en un alternador simple de excitacin permanente con dos

pares de polos

Inductor

El rotor, que en estas mquinas coincide con el inductor, es el elemento giratorio del alternador,

que recibe la fuerza mecnica de rotacin. y adems da su energa al inductor

Inducido

El inducido o estator, es donde se encuentran una serie de pares de polos distribuidos de modo

alterno y, en este caso, formados por un bobinado en torno a un ncleo de material ferromagntico

de caracterstica blanda, normalmente hierro dulce.

http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_mec%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alternahttp://es.wikipedia.org/wiki/Inducci%C3%B3n_electromagn%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Conductor_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_(electricidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Inductorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Inductorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Inductorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Inducidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Inducidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Inducidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Alternador#cite_note-1http://es.wikipedia.org/wiki/Alternador#cite_note-1http://es.wikipedia.org/wiki/Alternador#cite_note-1http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Alternador.svghttp://es.wikipedia.org/wiki/Alternador#cite_note-1http://es.wikipedia.org/wiki/Inducidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Inductorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_(electricidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Conductor_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Inducci%C3%B3n_electromagn%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alternahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_mec%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_el%C3%A9ctrica

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La rotacin del inductor hace que su campo magntico, formado por imanes fijos, se haga variable

en el tiempo, y el paso de este campo variable por los polos del inducido genera en l una corriente

alterna que se recoge en los terminales de la mquina.

Aplicacin:

La principal aplicacin del alternador es la de generar energa elctrica de corriente alterna paraentregar a lared elctrica,aunque tambin, desde la invencin de losrectificadores de silicio, son

la principal fuente de energa elctrica en todo tipo de vehculos como automviles, aviones,

barcos y trenes, desplazando a ladinamo por ser ms eficiente y econmico

3.4.- bateras:

http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alternahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alternahttp://es.wikipedia.org/wiki/Red_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Rectificadorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Dinamo_(generador_el%C3%A9ctrico)http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Photo-CarBattery.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Photo-CarBattery.jpghttp://es.wikipedia.org/wiki/Dinamo_(generador_el%C3%A9ctrico)http://es.wikipedia.org/wiki/Rectificadorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Red_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alternahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alterna

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Se denomina batera, batera elctrica, acumulador elctrico o simplemente acumulador,

al dispositivo que almacenaenerga elctrica,usando procedimientos electroqumicos y

que posteriormente la devuelve casi en su totalidad; este ciclo puede repetirse por un

determinado nmero de veces. Se trata de ungenerador elctrico secundario; es decir, un

generador que no puede funcionar sin que se le haya suministrado electricidad

previamente, mediante lo que se denomina proceso de carga.

Las bateras, a diferencia de laspilas,son recargables, aunque segn pases y contextos

los trminos pueden intercambiarse o confundirse. En este artculo se referir a la primera

definicin.

3.4.- Transmisin 793C

http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Generador_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Pila_(electricidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Pila_(electricidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Generador_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctrica

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Se podra comparar al de dos cajas de cambios manuales de tres velocidades cada una,

que funcionan de forma alternativa cuya resultante es transmitida al diferencial

a travs de un eje secundario comn a ambas. El sistema de doble embrague permite

alternar ambas cajas de forma que la transmisin de par sea ininterrumpida. La novedad

radica en la combinacin de los engranajes y en el mecanismo utilizado para realizar la

transmisin secundaria y los cambios internos de marchas.

La transmisin PowerShift consiste esencialmente en dos transmisiones intermedias

funcionando en paralelo, cada una de ellas con su propio embrague hmedo. Los trenes

internos de engranajes estn alineados en 2 ejes concntricos, uno gira solidariamente

con los piones de velocidades impares (1, 3, 5 y marchas atrs), y el otro con las

pares (2, 4 y 6). As, para subir o bajar una marcha, lo nico que la caja debe hacer es

transmitir el par de entrada de un eje concntrico al otro.

Esta operacin se hace a travs de 2 embragues multidisco en bao de aceite (de ah ladenominacin de embrague hmedo), que son tambin concntricos.

Cuando la caja da la orden de cambiar de una velocidad a otra, la transicin consiste en

que el embrague que trabajaba se desembraga, y el que corresponde a la nueva marcha

que se engrana, se embraga de forma casi simultnea.

Es decir, que los cambios tienen lugar a travs del accionamiento opuesto de los dos

embragues de manera coordinada, la activacin de un embrague y la desactivacin del

otro se solapan de tal forma que resulta prcticamente imperceptible el momento en que

la caja y el motor quedan asilados, evitando as la interrupcin del par, siendo continua la

sensacin de empuje. No hay cada de vueltas en el motor en cada uno de los cambios:

como el motor no queda aislado de la caja, y por tanto, girando en vaco, no es preciso

dejar de acelerar durante los cambios. El motor adems no sufre las consiguientes

subidas de vueltas cada vez que se embraga una velocidad en una operacin de cambio

manual. A diferencia de las transmisiones automticas convencionales, la PowerShift no

requiere ningn complejo subsistema como convertidores de par, engranajes planetarios,

variadores continuos, etc, elementos que reducen significativamente la eficiencia de la

caja de cambios debido a los efectos del aumento de inercia y par de arrastre. Al

contrario, los cambios son ms rpidos que en una caja automtica, y tambin que loscambios que la mayora de los conductores no expertos somos capaces de realizar con

las cajas manuales, con la particularidad de que en modo automtico, el preciso control

electrnico de la caja garantiza que cada cambios se realiza en el momento ptimo en

funcin de la demanda del conductor, y con el mnimo consumo y emisiones posibles.

El resultado es que ofrece la facilidad de funcionamiento y la conveniencia de una

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transmisin automtica convencional, unidas a las prestaciones de una manual, pero

tambin proporcionando cambios rpidos y notablemente suaves

3.4.- Correas o Fajas de transmisin en V

Se conoce como correa de transmisin a un tipo de transmisin mecnica basado en la

unin de dos o ms ruedas, sujetas a un movimiento derotacin,por medio de una cinta

o correa continua, la cual abraza a las ruedas ejerciendo fuerza

defriccin suministrndolesenerga desde la rueda motriz.

Es importante destacar que las correas de trasmisin basan su funcionamiento

fundamentalmente en las fuerzas de friccin, esto las diferencia de otros medios

de flexibles de transmisin mecnica, como lo son lascadenas de transmisin y

lascorreas dentadas las cuales se basan en la interferencia mecnica entre los distintos

elementos de la transmisin.

Las correas de transmisin son generalmente hechas degoma,y se pueden clasificar en

dos tipos: planas y trapezoidales.

Caractersticas:

Las correas en V se fabrican usualmente en tela y refuerzo de cordn, generalmente

de algodn, rayn o nylon, y se impregnan de caucho (o hule).

Se usan con poleas ranuradas de seccin similar y distancias entre centros mas

cortas.

Son ligeramente menos eficientes que las planas, pero varias pueden montarse

paralelas en poleas ranuradas especiales; por tanto, constituyen as una transmisin

mltiple.

Las correas trapezoidales son, entre los tipos bsicos de correas, las que han

adquirido mayor aplicacin en la industria.

http://es.wikipedia.org/wiki/Transmisi%C3%B3n_mec%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Movimiento_de_rotaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fricci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Cadena_de_transmisi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Correa_dentada&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Gomahttp://es.wikipedia.org/wiki/Gomahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Correa_dentada&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Cadena_de_transmisi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Fricci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Movimiento_de_rotaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Transmisi%C3%B3n_mec%C3%A1nica

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Generalidades de un sistema de transmisin de un camin 793C

Cat 3516B-EUIModelo de motor

1715.0 kW (2300.0 hp) Potencia bruta: SAE J1995

384000.0 kg (846000.0 lb) Peso bruto de la mquina en orden de trabajo (GMW)

1750.0 kW (1750.0 hp) Potencia nominal

54.3 km/h (33.74 millas/h) Velocidad mxima: cargado

1615.0 kW (2166.0 hp) Potencia neta: Cat

1615.0 kW (2166.0 hp) Potencia neta: ISO 9249 1615.0 kW (2166.0 hp)

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Reserva de par

La reserva de par proporciona alta fuerza de sobrecarga durante la aceleracin y permite hacer

menos rebajes sobre pendientes o terrenos de condicin blanda para lograr tiempos de ciclo ms

rpidos. La reserva de par coincide efectivamente con los puntos de cambio de la transmisin para

aumentar al mximo la eficiencia y el rendimiento de produccin.

Inyector unitario electrnico (EUI)

El Inyector unitario electrnico (EUI) constituye un sistema de combustible de inyeccin directa a

alta presin comprobado en el campo. Los nuevos componentes del sistema de combustible

proporcionan presiones de inyeccin ms altas que la generacin anterior de motores 3500. Las

presiones ms altas mejoran el tiempo de respuesta y la combustin con emisiones ms bajas y

menos humo.

Mdulo de Control Electrnico (ECM)

El Mdulo de Control Electrnico (ECM) utiliza un software avanzado para control del motor a fin

de vigilar, controlar y proteger el motor mediante sensores electrnicos de autodiagnstico. El

mdulo controla una amplia variedad de funciones del motor, al proporcionar una sincronizacin

de inyeccin infinitamente variable para mantener el mximo rendimiento.

Pistones

Los pistones articulados de dos piezas utilizan un diseo con crter profundo y bajo volumen de

grietas que mejora la eficiencia de la combustin, intensifica la eficiencia de combustible y reduce

las emisiones.

Pos-enfriador

El pos-enfriador de circuito separado permite que el refrigerante del pos-enfriador funcione a

menores temperaturas que el agua de las camisas para hacer ms densa la carga de aire en la

cmara de combustin.

Resultados del motor con EUI

El motor 3516B EUI tiene mayor eficiencia de combustible en un 3 por ciento; los niveles de NOx

(combinacin de xido ntrico y dixido de nitrgeno) se reducen en un 20 por ciento y los niveles

transitorios de humo bajan en tanto como un 15 por ciento. No hay reduccin de potencia hastalos 2.290 m (7.500 pies).

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Hay proteccin electrnica adicional para el motor durante arranques en fro, operaciones en gran

altitud, taponamiento del filtro de aire y condiciones de alta temperatura en el escape. El rpido

diagnstico de las condiciones del motor permite hacer mantenimiento y reparaciones efectivos

mediante la herramienta de servicio Tcnico Electrnico (ET).