servotransmisor

1. Explique e ilustre para una servotransmisión de un Bulldozer:
a) El principio de funcionamiento
En la mayoría de las unidades bulldozers suelen utilizarse transmisiones del tipo
servotransmisión, pues las transmisiones directas son empleadas únicamente en
aquellos equipos que requieren realizar arrastre de materiales durante largos
recorridos. La servotransmisión hace referencia a un tren de engranajes acoplados
permanentemente y que se pueden cambiar sin que se interrumpa el flujo de
potencia, el cual es controlado por embragues activados hidráulicamente. La
principal ventaja de utilizar este tipo de transmisiones es que ofrecen una rápida
respuesta ante el cambio de velocidades, lo que permite lograr un cambio rápido de
velocidad cuando se requiere, disminuyendo así la pérdida de productividad.
Figura 1. Servotransmisión planetaria. Fuente: https://cdn.fbsbx.com/v/t59.2708-
21/17356252_959105377526178_299244385990606848_n.pdf/manual-servotransmision-contraeje-componentes-valvulas-
embragues-funcionamiento-pruebas-localizacion-
averias.pdf?oh=afdce2186ee19611969723f311d13d84&oe=58D164AB&dl=1.
Las servotransmisiones que se emplean para este tipo de maquinaria son las de
diseño planetario (Figura 1), las cuales se encuentran construidas alrededor de un
eje central en el que se superponen unos juegos de engranajes: uno para el avance,
otro para el retroceso y uno para cada velocidad. El diseño de engranajes de este
tipo proporciona una gran reducción en un mínimo espacio, al mismo tiempo en que
se distribuyen las cargas de par sobre trenes de engranajes separados 120°. Esto
permite la reducción del impacto en cada uno de los componentes, garantizando
una mayor duración de los mismos en comparación con los componentes de una
servotransmisión de contraeje.

2. Las servotransmisiones planetarias controlan la potencia a través de conjuntos
planetarios con paquetes de embrague que constan de discos y de planchas. Cada
uno de esos paquetes se encuentran contenidos en cajas separadas.
Los juegos de engranajes planetarios son unidades compactas que no poseen un
contraeje y tanto el eje de entrada como de salida giran en un mismo eje. Además,
permiten el cambio de la relación de engranajes sin que se tenga que conectar o
desconectar engranajes y, por lo tanto, el flujo de potencia es poco interrumpido. La
rotación de los componentes del engranaje planetario se controla mediante los
embragues hidráulicos. La carga se encuentra distribuida sobre varios engranajes
y, de manera uniforme, alrededor de del eje del sistema planetario, permitiendo que
las tensiones laterales acumuladas en los ejes puedan ser eliminadas.
Figura 2. Esquema de una servotransmisión. Fuente: www.maquinariaspesadas.org.
Los trenes de engranajes planetarios son rodeados por unos paquetes de
embragues que se componen de discos de fricción y platos de aceros a los que
previamente se les ha realizado un tratamiento térmico, esto con el objeto de
proporcionar la máxima capacidad de par y así mismo una muy alta disipación de
calor. Además, al ser estacionarios pueden ser sellados con mayor facilidad. Las
estrías en los discos desempeñan la función de ayudar a la circulación del aceite
entre los platos para permitir un enfriamiento adecuado de los platos.
En primer lugar, la potencia entregada por el motor pasa a través del
convertidor/divisor de torque y luego por la servotransmisión. A partir de esto, se
muevo el eje del piñón cónico, arrastrando a la corona cónica y permitiendo el
movimiento del eje central. En éste último la potencia se divide hacia ambos lados

3. hasta llegar a los mandos finales de los embragues y frenos de dirección. Este
esquema se representa en la Figura 2.
La corona y el piñón cónico permiten el cambio de la dirección del movimiento y el
aumento de la reducción de la transmisión.
El par es transmitido siguiendo el camino: piñón, rueda dentada, satélites y rueda
dentada, en la cual está montada la rueda cabilla.
La potencia que se suministra a la servotransmisión permite tener el control de la
velocidad y de la dirección del equipo con la detención en un determinado
componente del juego de engranajes planetarios. Esta detención se consigue con
el adecuado suministro del aceite hidráulico a los embragues. Del control del aceite
hidráulico que se suministre depende la obtención de la potencia requerida desde
la transmisión. Esta potencia se suministra al resto de los componentes del tren de
potencia y se lora obtener la dirección y velocidad deseadas.
b) Partes principales.
Los componentes básicos (Figura 3) de una servotransmisión planetaria son:
 Los embragues activados hidráulicamente.
La función de los embragues hidráulicos es la de permitir la selección de las
velocidades de operación de la máquina y el sentido de la marcha, ya sea hacia
adelante o hacia atrás.
 El grupo planetario.
El grupo planetario (Figura 3) contiene el juego de engranajes planetarios que
requieren la activación del embrague hidráulico para poder proporcionar la
velocidad y el sentido de avance que se requiere. Este grupo está conformado por
los siguientes componentes:
- Una corona, que es el límite externo del grupo planetario.
- Engranajes intermedios o planetarios.
- Un portador, que se encarga de sostener a los engranajes planetarios.
- Un engranaje central.
 Control electrónico de la transmisión.
Este corresponde a las entradas y salidas que permiten controlar el funcionamiento
de la transmisión.

4. Figura 3. Componentes de la servotransmisión de engranajes planetarios.
Figura 4. Componentes del conjunto de engranajes planetarios: (1) engranajes planetarios o intermedios, (2)
portador, (3) corona, (4) engranaje central.

5. c) Elementos que permiten el cambio de marcha
Por lo general, los paquetes de embrague de las servotransmisiones planetarias se
encuentran montados en el perímetro del conjunto planetario. Los dientes internos
de los discos se conectan con los dientes externos de la corona. Las muescas que
provienen del diámetro exterior de las planchas se encuentran conectados con
pasadores en la caja del embrague, los cuales permiten el giro de las planchas. Los
elementos del embrague de la transmisión se encuentran en la Figura 5.
Figura 5. Elementos del embrague de una servotransmisión planetaria.
Los embragues de dirección (Figura 6) se encargan de transferir la potencia desde
las coronas hasta los mandos finales, permitiendo el giro de la máquina. Sus
componentes principales son:
 Discos: giran y se empalman por medio de estrías con la maza de entrada y se
empujan contra los platos del embrague para lograr la transmisión de potencia
hacia la caja del embrague. Normalmente se enfrían con aceite.
 Platos: se empalman con estrían a la caja del embrague y permiten su giro en
el momento en que el pistón empuje a los discos contra los platos. Así, la
potencia es transmitida desde la caja del embrague hasta la maza de salida.
 Pistón: se encarga de empujar a los discos y los platos de manera conjunta para
conectar la maza de entrada con la caja del embrague. El movimiento del pistón

6. se logra mediante el aceite hidráulico. Al disminuir la presión del aceite, la
presión ocasionada en el resorte retrae el pistón y la maza de entrada se
desconecta de la caja del embrague.
 Caja del embrague: se empalma a la maza de salida por medio de estrías y
permite su rotación mediante el contacto entre los discos y el embrague. Los
platos se empalman en estrías a los dientes inferiores de la caja del embrague
y los discos empalmados en estrías a la maza de entrada.
 Maza de entrada: transfiere la potencia desde el semieje interior hasta la caja
del embrague.
 Maza de salida: transfiere potencia desde la caja del embrague hasta el semieje
exterior.
Por otra parte, el embrague de frenos (Figura 7) disminuye la velocidad o detiene la
máquina y ayudan en el giro. Sus principales componentes son:
 Resortes tipo arandela (Belleville): se encargan de empujar el pistón para
conectar a los frenos.
 Platos: están empalmados en estrías a la caja de los frenos que está fija. Cuando
el pistón empuja a los discos contra los platos, la caja del embrague reduce la
velocidad, o se detiene y mantiene inmóviles la maza de salida el semieje
exterior.
 Discos: se empalman en estrías a la caja del embrague y rotan con esta. Cuando
son empujados contra los platos por medio del pistón, la caja del embrague
reduce la velocidad, o se detiene y mantiene inmóviles la maza de salida el
semieje exterior.
 Pistón: se encarga de empujar en conjunto a los discos y los platos para poder
reducir la velocidad o lograr la detección de la caja del embrague.
 Caja de los frenos: cuando se conectan los frenos, la caja del embrague se fija
a la caja de los frenos para detener la máquina o reducir la velocidad.
Figura 6. Embrague de dirección. Figura 7. Embrague de frenos.

7.  Juego de la corona: consta del eje del piñón cónico y de la corona cónica. Recibe
la potencia del engranaje de transferencia y la transmite a los embragues de
dirección.
Figura 8. Juego de la corona.
 Engranajes planetarios del mando final: proporcionan la última reducción de
velocidad y aumento de par en el tren de mando.
Figura 9. Engranajes planetarios del mando final.
 Mandos finales del engranaje principal: proporciona la última reducción de
velocidad y aumento de par en el tren de mando
 Semiejes: transfieren potencia desde el juego de corona hasta los embragues
de dirección y de ahí a los mandos finales.
Figura 10. Semiejes.
El embrague hidráulico está conformado por un paquete de embrague, que contiene
discos y planchas, y un pistón de embrague. Para conectar el embrague se necesita

8. que el aceite presurizado empuje al pistón del embrague contra los discos y las
planchas. En el momento en que ocurre el contacto entre los discos y las planchas,
la fricción hace que la potencia pueda fluir a través de ellos. Por un lado, los discos
se conectan a un componente; por el otro, las planchas se conectan a otro
componente. El paquete de embrague permite la transmisión de la potencia de un
componente a otro.
La presión de aceite interna se usa para conectar los embragues hidráulicos (Figura
11). Cuando se selecciona una posición de velocidad, el aceite hidráulico conecta
los embragues, que envían la potencia a los engranajes seleccionados. La variación
de velocidad se logra por la relación de engranajes diferentes proporcionada por la
combinación de los engranajes. Cuando no se requiere que el embrague esté
conectado, se detiene el flujo de aceite y se logra liberar el embrague. La fuerza del
resorte ayuda a mover el pistón del embrague fuera de los discos y las planchas,
permitiendo que el componente fijo gire libremente y se detenga el flujo de potencia
que circula a través de ese embrague.
Figura 11. Funcionamiento del embrague hidráulico para una servotransmisión.

9. d) Fallas típicas y como detectarlas
La transmisión es una parte crítica del tren de potencia de la máquina. Es importante
tener en cuenta que cada uno de los componentes que la conforman están
sometidos a diferentes niveles de desgaste, es decir, que unos suelen desgastarse
más rápido que otros. Por lo tanto, se requiere una inspección con regularidad para
identificar las señales de desgaste y prolongar el funcionamiento del sistema.
Tabla 1. Algunos problemas en las transmisiones y sus posibles causas.
Problema Posibles causas
Deslizamiento
Desgaste de discos y platos
Acoplamiento fuera de ajuste
Bajo nivel del fluido
Acoplamiento no liberado
Ajustes incorrectos en la presión
Elección incorrecta del aceite usado
Ruidos inusuales
Desgaste de los engranajes y rodamientos
Entrada de suciedad
Cavitación
Bajo nivel de los fluidos
Vibración
Eje de impulsión doblado
Falla de los engranajes
Falla de los engranajes
Sobrecalentamiento
Elección incorrecta del aceite usado
Radiador tapado
Válvula de alivio de presión de la bomba
desgastada
Desgaste o daño de los sellos
Bajo nivel del fluido
Válvula de control desgastada o sucia
Suciedad en el filtro
Entrada de suciedad
Elección incorrecta del aceite usado
Período de cambio de aceite extendido
Desgaste de los engranajes y rodamientos
Desintegración de los discos
Fugas de aceite Sellos gastados, duros o agrietados
Daño o doblado de las líneas Daños externos
En la Tabla 1 se encuentran algunos de los problemas que se presentan en este
tipo de transmisiones, relacionando con sus posibles causas.

10. La alta presión de aceite puede causar el deslizamiento del embrague. Por esto, es
importante realizar un chequeo del nivel de filtro y el nivel de aceite en la
transmisión. Esto permitirá saber si se requiere reemplazo o no. La presión
incorrecta puede causar un bajo rendimiento en la transmisión de potencia, por lo
que se deben comprobar todas las presiones para asegurar que los niveles sean
los correctos. Por otra parte, la contaminación de algunas partes puede ocasionar
la falla en los filtros. Se debe hacer una inspección de la contaminación.
El aceite ayuda a realizar tres funciones principales: limpieza, enfriamiento y
lubricación de la transmisión. Las transmisiones de hoy cuentan con nuevos
metales, elastómeros y materiales de disco de papel que requieren lubricación
avanzada. Se debe usar el aceite adecuado y cambiarlo con regularidad y
adecuadamente para lograr un rendimiento superior. Cuando el aceite de
transmisión llega a estar muy caliente, los aditivos se deterioran y pierden su
capacidad para controlar el desgaste. Como resultado, las muestras de aceite
mostrarán alta oxidación y un aumento en la viscosidad.
Un buen programa de inspección combina revisiones diarias con análisis periódicos.
Mediante esta combinación se pueden localizar los posibles problemas antes de
hacer las reparaciones de mayor prioridad. También se puede organizar el horario
de la transmisión y el mantenimiento, planear y controlar sus costos operativos y
tiempo de inactividad.