El documento describe los diferentes tipos de mandos de engranajes y mandos hidráulicos utilizados en los trenes de fuerza. Explica que los mandos de engranajes comúnmente incluyen engranajes planetarios, de contraeje y de corona y piñón. También describe los mandos hidráulicos como el acoplamiento hidráulico y el mando hidrostático. Explica los componentes y funciones de cada uno de estos mandos.

1. M A NDO S DEL TREN DE FU ERZA
•
M A ND OS D E E NGR AN AJ ES
-
C ontra eje
-
•
Pla net ario
C oron a y piñ ón
M A ND OS H ID RA ULI CO S
-
A copla m iento h id ráulico
-
Hidro stát ico
Fig. 1.3.1 Componentes del tren de fuerza básico
Introducción
En esta lección estudiaremos los tipos de mandos de engranajes y de
mandos hidráulicos usados en el tren de fuerza. Los mandos de
engranajes que se usan comúnmente en el tren de fuerza incluyen los
engranajes planetarios, los engranajes de contraeje y los engranajes
de corona y piñón. Los mandos hidráulicos que se usan comúnmente
en el tren de fuerza incluyen el acoplamiento hidráulico y el mando
hidrostático.
Objetivos
Al terminar esta lección, el estudiante estará en capacidad de
demostrar que tiene conocimiento de los mandos de engranaje, como
son los engranajes planetarios, los engranajes de contraeje y los
engranajes de corona y piñón, así como de los mandos hidráulicos
usados en los trenes de fuerza, mediante la selección de las respuestas
correctas en el examen de la unidad.
Material de referencia
Cuaderno del estudiante
Tren de fuerza del Cargador de Ruedas 970F (SENR6627-01) págs.
87-96
Lección 3: Sistemas de Mando del Tren de Fuerza
Lección 3: Sistemas de Mando del Tren de
Fuerza

2. Unidad 1
Lección 3
1-3-2
Tren de Fuerza I
Fig. 1.3.2 Conjunto de engranajes planetarios
Mandos de engranajes
Los conjuntos de engranajes planetarios se usan en las transmisiones, los
divisores de par y los mandos finales. Los conjuntos de engranajes
planetarios se denominan así por su funcionamiento similar al de un
sistema solar. La figura 1.3.2 ilustra los componentes de un conjunto de
engranajes planetarios. Los engranajes planetarios (1) se conocen
también como piñones o engranajes locos. El engranaje central (4)
también se denomina engranaje solar. Alrededor del engranaje central (4)
giran dos o más engranajes planetarios (1) en contacto continuo con el
engranaje central. Los engranajes planetarios se montan en un
dispositivo portador (2) y giran sobre sus ejes mientras giran alrededor
del engranaje central. Los engranajes planetarios también están en
contacto continuo con los dientes internos de una corona más grande (3)
que rodea el conjunto planetario.
Con los conjuntos de engranajes planetarios se logran diferentes
relaciones de engranajes, que impulsan y sostienen los tres miembros del
sistema. Cuando un miembro se impulsa y otro se mantiene fijo, el tercer
miembro es el que entrega la potencia de salida. Por ejemplo, si el
engranaje central se impulsa y la corona se mantiene fija, los engranajes
más pequeños del dispositivo portador irán alrededor de la corona en el
mismo sentido que el engranaje central. El portador girará a una
velocidad menor en una relación de engranajes baja.
Si el portaplanetarios se impulsa y la corona se mantiene fija, los
engranajes planetarios pequeños del portador irán alrededor de la corona
y obligarán al engranaje central a girar en el mismo sentido. El engranaje
central girará a una velocidad más alta.
Si se mantiene fijo el portaplanetarios y se impulsa el engranaje central,
los engranajes planetarios del portador giran en el sentido opuesto al
engranaje central y obligan a la corona a girar en sentido contrario. Para
alcanzar una gama infinita de par de salida y de relaciones de velocidad
impulsada, se usan muchas variantes del sistema planetario.

3. Unidad 1
Lección 3
1-3-3
Tren de Fuerza I
VEN TAJAS DEL CO NJU NTO DE
ENG RAN AJES PLAN ETARIOS
•
Con jun to p equ eño co n diseñ o com p acto con algun as v aria cion es
•
M á s d ien tes en c onta cto p ara t rans fere ncia de po tenc ia m á s s ua ve
•
La car ga d e los en gra naje s está eq uilibr ad a
•
Sele cció n inf inita de relación de e ngra na jes
Fig. 1.3.3 Ventajas del conjunto de engranajes planetarios
Ventajas del conjunto de engranajes planetarios
Las ventajas del conjunto de engranajes planetarios incluye un diseño
compacto con muchas variaciones en un conjunto pequeño. Más
dientes están en contacto para una suave transmisión de potencia, y la
carga de los engranajes está equilibrada. El conjunto de engranajes
planetarios también suministra un número infinito de selecciones de
relaciones de engranaje. Sin embargo, los engranajes planetarios son
más pesados y costosos que otros sistemas de mando.

4. Unidad 1
Lección 3
1-3-4
Tren de Fuerza I
Fig. 1.3.4 Transmisión planetaria
Fig. 1.3.5 Mando final planetario
Transmisión planetaria y mando final planetario
La transmisión planetaria de la figura 1.3.4 y el mando final
planetario de la figura 1.3.5 son dos ejemplos de conjuntos de
engranajes planetarios que se emplean en los trenes de fuerza.

5. Unidad 1
Lección 3
1-3-5
Tren de Fuerza I
Fig. 1.3.6 Conjunto de engranajes de contraeje
Los engranajes de contraeje se usan principalmente en las
transmisiones manuales y servotransmisiones. Los conjuntos de
engranajes de contraeje (figura 1.3.6) permiten cambiar un conjunto
de engranajes sin alterar las otras relaciones de engranajes. Los
engranajes se montan sobre ejes paralelos. La dirección de la fuerza
no se puede cambiar, a menos que un engranaje loco esté equipado al
conjunto de engranajes de contraeje. Un engranaje en un eje impulsa
a otro engranaje sobre un segundo eje. Un conjunto de engranajes de
contraeje se puede equipar con varios engranajes y ejes para lograr
velocidades diferentes.

6. Unidad 1
Lección 3
1-3-6
Tren de Fuerza I
Fig. 1.3.7 Transmisión de contraeje
Transmisión de contraeje
Las ventajas del conjunto de engranajes de contraeje incluyen menor
número de piezas y menor peso. Un conjunto de engranajes de
contraeje generalmente es menos costoso que un conjunto de
engranajes planetarios.
Fig. 1.3.8 Mando final de contraeje (engranaje principal)
Mando final de contraeje (engranaje principal)
La transmisión de contraeje de la figura 1.3.7 y el engranaje principal
de mando final de la figura 1.3.8 son dos ejemplos de un conjunto de
engranajes de contraeje usados en el tren de fuerza.

7. Unidad 1
Lección 3
1-3-7
Tren de Fuerza I
Fig. 1.3.9 Conjunto de engranajes de corona y piñón
Conjunto de engranajes de corona y piñón
El conjunto de engranajes de corona y piñón (figura 1.3.9) consta de
una corona y un engranaje de piñón. Los ejes de los engranajes están
en ángulo recto entre sí. El conjunto de engranajes de corona y piñón
se usa para cambiar el sentido del flujo de potencia. El engranaje
piñón impulsa la corona. Cada engranaje está ahusado para permitir
un contacto correcto de los dientes. El conjunto de corona y piñón
permite que el flujo de potencia gire en curva.

8. Unidad 1
Lección 3
1-3-8
Tren de Fuerza I
Fig. 1.3.10 Conjunto de engranajes cónicos de corona y piñón
de un tractor de cadenas
Fig. 1.3.11 Conjunto de engranajes cónicos de corona y
piñón en máquinas de ruedas
Conjunto de engranajes cónicos de corona y piñón en máquinas
de ruedas
Los engranajes cónicos de corona y piñón están en un conjunto
acoplado. El conjunto de engranaje de corona de la figura 1.3.10 se
usa en los tractores de cadenas, para transmitir la potencia desde la
transmisión hasta el mando final. El conjunto de corona de la figura
1.3.11 se usa en los equipos de ruedas para transmitir la potencia
desde la transmisión hasta el diferencial. Observe que la corona de los
equipos de ruedas es parte del conjunto del diferencial.

9. Unidad 1
Lección 3
1-3-9
M OTOR
BOM BA
HID R AU LIC A
Tren de Fuerza I
M OTO R
HIDR AU LIC O
TR AN SM IS ION
O
D IF ERE NC IAL
M AN DO
FINAL
C O NEX ION H IDR AU LIC A
M OTO R
H IDR AUL ICO
M A ND O
F IN AL
M OTOR
HIDRAUL ICO
M OTO R
M A N DO
FIN AL
B O M BA
HIDRAUL ICA
Fig. 1.3.12 Sistema de mando hidrostático básico
Mandos hidráulicos
Los mandos hidráulicos son otro método de transferir potencia del
motor al terreno. En reemplazo de los engranajes, el fluido transmite
la potencia del motor a la transmisión o a los motores de los mandos
hidráulicos.
Las dos clases de mandos hidráulicos son el mando hidrostático y el
de acoplamiento hidráulico. El sistema de mando hidrostático básico
consta de una bomba hidráulica, las tuberías y el (los) motor(es). El
acoplamiento hidráulico o rodete/turbina suministra la conexión
hidráulica entre el motor y la transmisión. El acoplamiento hidráulico
desempeña las mismas tareas que el embrague mecánico, pero para
transferir la potencia, se usa fluido de aceite hidráulico en vez de
discos de fricción.
En un sistema de mando hidrostático (figura 1.3.12) la tubería une la
bomba y el motor en un circuito hidráulico cerrado. La bomba es la
parte central del mando hidrostático. La bomba convierte la energía
mecánica en energía hidráulica. Las tuberías llevan el fluido a alta
presión de la bomba al motor y retornan el fluido a baja presión del
motor a la bomba.
El motor convierte la energía hidráulica en trabajo mecánico. El
motor se conecta a la pieza del equipo que desarrolla el trabajo
mecánico de impulsión del equipo. Dependiendo del equipo, estos
pueden ser los mandos finales de las ruedas, el diferencial o la
transmisión.
Los mandos hidrostáticos ofrecen una gama infinita de velocidades y
proveen un medio relativamente simple de transferir la potencia al
terreno (para impulsar la máquina).

10. Unidad 1
Lección 3
1-3-10
Tren de Fuerza I
Fig. 1.3.13 Cargador de Ruedas 902
Fig. 1.3.14 Segadora trilladora LEXION
El Cargador de Ruedas 902 que se muestra en la figura 1.3.13 y la
Segadora Trilladora LEXION de la figura 1.3.14 son ejemplos de
equipos con sistemas de mando hidrostáticos.

11. Unidad 1
Lección 3
1-3-11
Tren de Fuerza I
Fig. 1.3.15 Acoplamiento hidráulico
Acoplamiento hidráulico
En un acoplamiento hidráulico o mando impulsor de turbina (figura
1.3.15), el rodete y la turbina se sitúan muy cerca uno del otro en una
caja cerrada llena de aceite. El rodete es el elemento impulsor,
mientras que la turbina es el elemento impulsado. La fuerza del motor
gira el rodete. El rodete actúa como una bomba para impulsar el
fluido hacia la turbina. El fluido en remolino empuja los álabes en la
turbina y hace que está gire. La turbina está conectada a la salida de
la potencia.
El rodete tiene la forma de un tazón y está lleno de aceite. Debido al
giro, el rodete produce una fuerza centrífuga que hace que el aceite se
desborde sobre el borde externo del tazón. La turbina, que también
tiene forma de tazón, está sobre el rodete de tal forma que el fluido
del rodete fluye dentro de la turbina. La fuerza de impacto del fluido
transmite el par del rodete a la turbina. Los principios de
funcionamiento de la transmisión del par a través de mandos
hidráulicos se denominan "hidrodinámicos". La hidrodinámica es la
dinámica de los fluidos incompresibles en movimiento.
Los fluidos de un mando hidrodinámico permiten transmitir el par
con menor impacto que en un engranaje mecánico o mando de
cadena. La transferencia de potencia, más gradual, pone menos
tensión en la tubería de mando para obtener una mayor vida útil del
equipo.

12. Unidad 1
Lección 3
1-3-12
Tren de Fuerza I
Fig. 1.3.16 Tractor de cadenas
Tractor de cadenas
Los acoplamientos hidráulicos, como los convertidores de par, operan
según los mismos principios hidrodinámicos. Los convertidores de
par se pueden encontrar en muchos equipos con servotransmisiones
(figura 1.3.16).

13. - 13 -
Tren de Fuerza I
PRACTICA DE TALLER 1.3.1: TREN DE FUERZA
Práctica de taller 1
Herramientas necesarias:
1
1
1
2
1P0510
2P8312
8T0461
6V2156
GRUPO IMPULSOR
PINZAS
JUEGO DE HERRAMIENTAS DEL TECNICO DE SERVICIO
SOPORTE DE ESLABON
Objetivo: El estudiante demostrará su capacidad para desarmar, revisar y armar el convertidor de par
de una máquina 970F.
Instrucciones: Desarme y arme el convertidor de par de la máquina 970F. Use como guía la
publicación “Tren de fuerza del Cargador de Ruedas 970F” (SENR6627-01) págs 87 – 96.
Práctica de Taller 1.3.1: Tren de Fuerza
Unidad 1
Práctica de taller 1.3.1

14. NOTAS

15. NOTAS

16. NOTAS