TREN DE RODAJE

Instructor: Ing. Francisco Barahona E.04 de septiembre del 2010TRENES DE RODAJETemarioMetalurgia.Principios de Funcionamiento.Componentes.Desgaste.Medicin de Tren de Rodaje.Cifras Importantes.

METALURGIAALEACIN.- Una aleacin es una mezcla slida homognea de dos o ms metales en estado elemental, en ocasiones se mezclan con algunos elementos no metlicos.

Para su fabricacin en general se mezclan los elementos llevndolos a temperaturas tales que sus componentes se fundan.

Ejemplo de aleaciones son:

Acero (Fe C)

Fundiciones: blanca y gris (Fe C)

Bronce (Cu Sn)

Latn (Cu Zn)Diagrama Fe-C

Diagrama Fe-C

DUREZA.- Es una propiedad mecnica de los materiales consistente en la dificultad que existe para rayar o crear marcas en la superficie mediante micropenetracin de una punta.

ESCALA DE DUREZA ROCKWELL.- El ensayo de dureza Rockwell constituye el mtodo ms usado para medir la dureza debido a que es muy simple de llevar a cabo y no requiere conocimientos especiales. Se pueden utilizar diferentes escalas que provienen de la utilizacin de distintas combinaciones de penetradores y cargas, lo cual permite ensayar prcticamente cualquier metal o aleacin.

Polea motriz gira en sentido antihorario.Polea motriz gira en sentido horario.PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

RUEDA GUA (Idler, Rueda Loca, Polea).- Es la rueda conducida. Su movimiento rotacional sobre un eje se produce debido al rozamiento entre la superficie perifrica de la rueda y los eslabones.De esta manera gua la salida y entrada de la cadena en los rodillos inferiores, soporta el peso de la cadena y controla la tensin de la misma.COMPONENTES

TENSOR DE CADENA.- Es el mecanismo que sirve de soporte de la rueda gua al bastidor. Adems cuenta con un cilindro con vstago, el cual se mueve hacia fuera al introducir grasa por la vlvula check (grasero).Al aflojar el grasero se permite la expulsin de la grasa haciendo que el vstago ingrese.El resorte proporciona amortiguacin contra impactos.BASTIDOR.- Es el chasis que soporta al sistema del Tren de Rodaje. En la parte posterior lleva instalado los motores de traslacin y los mandos finales (reductores de velocidad).

RUEDA MOTRIZ (Sprocket, Catalina, Rueda Dentada).- Es la rueda conductora. Est empernada al mando final, recibe el movimiento rotacional de este y lo transmite a la cadena por medio de los dientes, actuando sobre los bocines.

RODILLOS SUPERIORES.- Instalados en la parte superior del bastidor, guan a la cadena y evitan que esta cuelgue por su propio peso.RODILLOS INFERIORES.- Instalados en la parte inferior del bastidor, guan a la cadena y garantizan la mayor superficie de contacto con el suelo.

CADENA.- Conformada por secciones, cada seccin con 2 eslabones, 1 pin, 1 bocn, 2 sellos de grasa.ZAPATAS.- Constituyen la superficie de contacto de la mquina con el suelo. Cada seccin de la cadena tiene 1 zapata, 4 pernos y 4 tuercas.

UNIN DE CADENASUnin con Pin Maestro

UNIN DE CADENASUnin con Eslabn Maestro

SECCIONES

EslabonesRetenedores de grasaPinBocnLubricanteSECCIONESDe acuerdo al tipo de lubricante los tipos de cadenas se dividen en:

Selladas.- Son ms comunes y baratas, no tienen lubricante entre el pin y el bocn fueron las primeras que se utilizaron con rueda motriz baja.

Selladas y lubricadas con grasa.- Presentan una pelcula de grasa en el espacio comprendido entre el Pin y el Bocn. Son entre el 20 y 25% ms costosas que un sistema de cadenas selladas y brinda un 50% ms de vida til, se utiliza en sistemas de rueda motriz baja. Utilizar este tipo de cadenas, actualmente, es estndar en Excavadoras.

SECCIONESSelladas y lubricadas con aceite.- Presentan una capa de aceite entre el pin y el bocn. El pin tiene un conducto a lo largo de su eje y un conducto radial por donde circula el aceite para baar las superficies en rozamiento. Son cadenas que presenta un sello mucho ms eficiente y se utiliza obligatoriamente en sistemas de rueda motriz elevada.

ESLABONESLos eslabones son forjados con aceros con baja aleacin en boro y templado profundo.

Los eslabones son enfriados y templados para mayor dureza en el ncleo.

Por endurecimiento por induccin de la superficie del eslabn se consigue una dureza de HRC>53 y en el lmite de desgaste es de HRC>45. Los eslabones no son susceptibles de reparacin.

PINES Y BOCINES

Durante el desplazamiento hacia adelante, la parte inferior de la Cadena se encuentra tensionada.

Los Pines de la cadena se apegan al bocn en un solo lado, mientras el otro queda libre.Se produce rozamiento entre los dos componentes al llegar a la curvatura en la Rueda Motriz y en la Rueda Gua.

Durante el desplazamiento hacia atrs, la parte superior de la Cadena se encuentra tensionada.

Los Pines de la cadena se apegan al bocn en el lado que, en la otra direccin, estaba libre.PINES Y BOCINES

Se produce rozamiento entre los dos componentes al llegar a la curvatura en la Rueda Motriz y en la Rueda Gua.Viraje de Cadenas.- Se viran pines y bocines 180 para aprovechar una vida til remanente de la superficie que no ha sufrido desgaste.PINES Y BOCINES

Para esto se deben desarmar las cadenas por lo que es necesario cortar pernos de zapata, que deben ser sustituidos junto con las tuercas. Adems deben cambiarse los sellos de grasa.RUEDA GUA

La Rueda Gua es fabricada con placas y refuerzos internos para una mayor resistencia y durabilidad. Es susceptible de reparacin tanto cuando existen fugas de aceite en el eje, as como cuando la superficie de rodadura se ha desgastado.RUEDA GUASellos de aceite y bocines (espejos).

RUEDA GUA

Proceso de soldadura SAW (soldadura por arco con electrodo sumergido)La Rueda Motriz, es el componente mediante el cual se transforma el movimiento rotativo proveniente del mando final en movimiento lineal de la cadena. Este ltimo se utiliza para la traslacin de la mquina. Son de acero fundido o forjado, alta dureza 50HRC profundidad de temple 4 a 10 mm. No es susceptible de reparacin.SPROCKET

SegmentosCercoSPROCKET

28Rueda Motriz ElevadaSPROCKET

RODILLO SUPERIOREl rodillo superior es de fundicin de hierro. La superficie de rodadura no es reparable. Cuando presenta fugas de aceite, si de detecta a tiempo, es posible reparar con el cambio de sellos (espejos).

RODILLO INFERIOREl rodillo inferior es de acero fundido. La superficie de rodadura es reparable cuando se detecta a tiempo. Cuando presenta fugas de aceite es posible reparar con el cambio de sellos (espejos).ZAPATAS

Zapatas forjadas a partir de planchas de acero con bajo contenido de boro, sometidos a endurecimiento total alcanzando 40 HRC como mnimo. Y tratamientos de recocido para aliviar esfuerzosEl nmero de venas o garras de la zapata, depende del tipo de terreno en que la mquina vaya a trabajar. Terrenos duros requieren garras ms cortas y en mayor nmero, terrenos blandos requieren garras ms grandes para mayor penetracin y mejorar la traccin.Para que exista desgaste deben presentarse tres condiciones:

1.- Dos superficies en contacto.

2.- Movimiento relativo entre las dos superficies.

3.- Una carga aplicada.DESGASTEDESGASTEFACTORES QUE DETERMINAN LA DURACIN DEL TREN DE RODAJE (*)Existen tres categoras en las cules se pueden clasificar los factores que afectan y acortan la vida til del tren de rodaje de una mquina con cadenas, estas son:

1.- FACTORES CONTROLABLES2.- FACTORES NO CONTROLABLES3.- FACTORES PARCIALMENTE CONTROLABLES

Todo el grupo alrededor de una mquina a saber direccin de produccin, direccin de mantenimiento y operadores debe conocer ampliamente cada una de estas categoras para entre todos lograr la mayor duracin de este componente que llega a representar hasta el 40% del costo total de una mquina.

AJUSTE DE LA TENSIN DE LAS CADENASMida la holgura A en lnea con el tercer rodillo y entre la superficie inferior del bastidor de la oruga y la superficie superior de la zapata. Esta dimensin debe ser entre 275 y 295 mm en condiciones de suelo duro. Para funcionamiento con arena blanda y barro pegajoso, debe ser entre 340 y 360 mmFACTORES CONTROLABLESFACTORES CONTROLABLESANCHO DE ZAPATASDesde la compra de la mquina, la eleccin de un adecuado ancho de zapata puede mejorar el rendimiento del tren de rodaje.

Algunos factores a tener en cuenta al elegir el ancho de la zapata de las mquinas son:

Flotacin : Permite que la mquina no se hunda en el terreno.

Penetracin/Traccin: Relacionado con el tipo de garra de la zapata.

Maniobrabilidad: Entre ms ancha la zapata hay ms resistencia al movimiento.

Versatilidad: La capacidad que adquiere la mquina para trabajar en diferentes terrenos.

No por ms ancha la zapata tendr esta mayor durabilidad o resistencia, esto depende del tipo de terreno.

FACTORES CONTROLABLESALINEACIN

Asociados al bastidor:Convergencia / Divergencia de los bastidores

Inclinacin uno o los dos bastidores

Torcimiento de los bastidores

Asociados a rueda tensora o rueda motriz:

Desplazamiento lateral.

Torcimiento o inclinacinFACTORES NO CONTROLABLESLos factores no controlables corresponden al tipo de suelo y las condiciones del terreno:Algunos factores o condiciones son:

ABRASINPuede clasificarse como:Alta: Terrenos mojados saturados y con alta concentracin de arena y partculas duras.Moderado: Suelos ligeramente hmedos con una porcin pequea de partculas abrasivas.Bajo: Suelos secos o rocas, con baja cantidad de partculas abrasivas.

IMPACTODepende y est determinado principalmente por el peso y la velocidad de la mquina y por el tipo de superficie del terreno:- Superficies duras e impenetrables, con protuberancias de ms de 15cm.- Superficies parcialmente penetrables y con protuberancias pequeas.Superficies completamente penetrables con muy pocas protuberancias.

Algunos de los problemas que presentan los rodajes por impacto son:- Doblamiento, Rajadura, rotura, astillado, aflojamiento de tornillera.

FACTORES NO CONTROLABLESACUMULACIN DE MATERIAL

La acumulacin de material se refiere al material que se pega o adhiere a los elementos del tren de rodaje, esto tiene dos efectos:

Impide el correcto contacto entre los elementos del rodaje lo cual hace que se generen altas cargas por interferencia.

Las partculas adheridas generalmente abrasivo acelera el desgaste por rozamiento.

Cuando hay demasiada acumulacin se impide el rodamiento de rodillos, carriles generando caras planas en estos.

FACTORES NO CONTROLABLES

Trabajo a realizarFACTORES NO CONTROLABLES

Trabajo a realizarFACTORES PARCIALMENTE CONTROLABLESLos factores parcialmente controlables son tambin llamadas condiciones de operacin y son funcin directa de lo que el operador hace en la mquina:

VELOCIDAD

El desgaste es funcin directa de la velocidad:

A medida que aumenta la velocidad aumenta el desgaste, debido a calentamiento y cargas causadas como vibracin e impacto.

En este caso el desgaste es entodos los elementos del tren de rodaje:

CadenaRueda GuaRodillosRuedas motricesZapatasFACTORES PARCIALMENTE CONTROLABLESVIRAJES / GIROSCuanto mayor es el nmero de giros , mayor es el desgaste.

Se afectan principalmente los rodillos, los eslabones de las cadenas y ruedas guas particularmente en sus rieles y pestaas.

Los virajes en retroceso aumentan ms el desgaste en relacin con los giros en marcha adelante.

Girar siempre en una misma direccin, desgastar disparejo un lado respecto del otro.

PATINAMIENTO DE CADENASEl desgaste de las garras o venas de las zapatas es todava ms crtico cuando las cadenas giran en falso debido al patinamiento de la oruga. Se debe evitar girar en falso y tener las precauciones necesarias cuando el terreno es de dficil agarre para las cadenas.

EncabezadoRegistroRecomendacionesM.T.R.Medicin de Tren de RodajeENCABEZADO

Francisco BarahonaFrancisco BarahonaAv. Galo Plaza Lasso N59-155 y Francisco Namia2480 99904/09/2010001AutomekanoQuito707780JS200LC4321 horasREPORTE

ESLABONES

Las superficies deben estar libres de lodos, barros, etc

La medicin de la altura del eslabn se realiza situando la escuadra en la parte inferior del eslabn y desplazando la regleta hasta que tope en la zapata.

Asumiremos, para ejemplo, que la medida tomada es: 103 mm

REPORTE

103,0045 %BOCINES

La medicin del dimetro de los BOCINES se lo realiza ubicando un comps, abriendo o cerrando sus puntas hasta estas rocen la superficie del casquillo.

Se debe realizar la medicin del menor dimetro, ya que es este el que se ve afectado por el desgaste.

Luego se realiza la medicin de la abertura entre las puntas del comps, y se anota el valor en la hoja respectiva.

Para ejemplo, se asumir que se ha medido un valor de 57 mm.

Lmite dedesgasteLmite deDestruccinREPORTE

103,0045 %56,00 55 %PINESEl pin, al ser un elemento interno que no est visible, no puede ser medido directamente.

El procedimiento establecido para determinar el desgaste de este componente involucra dos pasos:

1.- Trabar la rueda motriz para conseguir que la cadena se tense.

2.- Tomar la medida que existe entre 4 eslabones (5 pines) (Ej. 765 mm)

REPORTE

103,0045 %56,00 55 %765,00 30 %ZAPATASCon la escuadra se realiza la medicin de la altura de la garra.

(La superficie debe estar limpia)

El valor de ejemplo, en este caso, se asume de 24 mm.

REPORTE

103,0045 %56,00 55 %765,00 30 %24,00 10 %RODILLOS INFERIORESSe realiza la medicin del dimetro del rodillo, en la superficie que roza con los eslabones.

Se registra este valor en el casillero correspondiente en el reporte.

Tomar en cuenta que el primer rodillo es el ms cercano a la rueda gua.

El valor de ejemplo, en este caso, se asume de 147 mm

REPORTE

103,0045 %56,00 55 %765,00 30 %24,00 10 %147,00 25 %RI2RI2%RI3RI3%RI4RI4%RI5RI5%RI6RI6%RI7RI7%RI8RI8%RI9RI9%RODILLOS SUPERIORESSe realiza la medicin del dimetro del rodillo, en la superficie que roza con los eslabones.

Se registra este valor en el casillero correspondiente en el reporte.

Tomar en cuenta que el primer rodillo es el ms cercano a la rueda gua.

El valor de ejemplo, en este caso, se asume de 115 mm

REPORTE

103,0045 %56,00 55 %765,00 30 %24,00 10 %147,00 25 %RI2RI2%RI3RI3%RI4RI4%RI5RI5%RI6RI6%RI7RI7%RI8RI8%RI9RI9%115,00 45 %RS2RS2%

RUEDA DENTADA

REPORTE

103,0045 %56,00 55 %765,00 30 %24,00 10 %147,00 25 %RI2RI2%RI3RI3%RI4RI4%RI5RI5%RI6RI6%RI7RI7%RI8RI8%RI9RI9%115,00 45 %RS2RS2%OK 40 %RUEDA GUASe realiza la medicin de la altura de la ceja.

Se utiliza la escuadra, ubicando la base en el canto de la rueda gua y desplazando la regleta hasta que tope la superficie de rozamiento .

El valor de ejemplo, en este caso, se asume de 21 mm

REPORTE

103,0045 %56,00 55 %765,00 30 %24,00 10 %147,00 25 %RI2RI2%RI3RI3%RI4RI4%RI5RI5%RI6RI6%RI7RI7%RI8RI8%RI9RI9%115,00 45 %RS2RS2%OK 40 %21,00 50 %COMPLETOSCOMPLETOSCIFRAS IMPORTANTESCOMPONENTENMERO DE PARTECANTIDADPRECIO INTERPVPTOTALRueda GuaJRA02142$ 658,14$ 1.447,91$ 2.895,82TempladorJRA02152$ 952,32$ 2.095,10$ 4.190,21CadenaJRA00822$ 2.124,54$ 4.673,99$ 9.347,98Rodillo SuperiorJNA00674$ 109,17$ 240,17$ 960,70Pernos rodillo sup1316/3812Z8$ 3,47$ 7,63$ 61,07Arandela prsJHP00448$ 0,54$ 1,19$ 9,50Rodillo Inferior331/3538716$ 162,06$ 356,53$ 5.704,51Pernos rodillo inf1316/9519Z64$ 2,16$ 4,75$ 304,13Arandela priJHP007964$ 0,46$ 1,00$ 64,28SprocketJRA01132$ 355,11$ 781,24$ 1.562,48Pernos Sprocket1316/3715Z44$ 0,77$ 1,68$ 74,05Apandelas psJHP004344$ 0,50$ 1,09$ 48,01ZapatasJRA010898$ 46,22$ 101,68$ 9.965,03Pernos ZapataJRA0102A392$ 1,14$ 2,50$ 978,82Tuercas ZapataJSA0038A392$ 0,60$ 1,31$ 513,13$ 36.679,72COSTO DEL TREN DE RODAJE COMPLETOCIFRAS IMPORTANTESCIFRAS IMPORTANTESREEMPLAZO DE TREN DE RODAJE (COMPONENTES MS COMUNES)COMPONENTENMERO DE PARTECANTIDADPRECIO INTERPVPTOTALRueda GuaJRA02142$ 658,14$ 1.447,91$ 2.895,82CadenaJRA00822$ 2.124,54$ 4.673,99$ 9.347,98Rodillo SuperiorJNA00674$ 109,17$ 240,17$ 960,70Pernos rodillo sup1316/3812Z8$ 3,47$ 7,63$ 61,07Arandela prsJHP00448$ 0,54$ 1,19$ 9,50Rodillo Inferior331/3538716$ 162,06$ 356,53$ 5.704,51Pernos rodillo inf1316/9519Z64$ 2,16$ 4,75$ 304,13Arandela priJHP007964$ 0,46$ 1,00$ 64,28SprocketJRA01132$ 355,11$ 781,24$ 1.562,48Pernos Sprocket1316/3715Z44$ 0,77$ 1,68$ 74,05Apandelas psJHP004344$ 0,50$ 1,09$ 48,01Pernos ZapataJRA0102A392$ 1,14$ 2,50$ 978,82Tuercas ZapataJSA0038A392$ 0,60$ 1,31$ 513,13M.O. Instalacin2$ 1.105,00$ 1.326,00$ 2.652,00$ 25.176,48CIFRAS IMPORTANTESVIRAJE DE CADENASCOMPONENTENMERO DE PARTECANTIDADPRECIO INTERPVPTOTALPernos ZapataJRA0102A392$ 1,14$ 2,50$ 978,82Tuercas ZapataJSA0038A392$ 0,60$ 1,31$ 513,13Sellos bocinesJRA0095392$ 0,34$ 0,74$ 291,49Sellos Bocin pmJRA01064$ 3,89$ 8,56$ 34,23M.O. Instalacin2$ 910,00$ 1.092,00$ 2.184,00$ 4.001,68CIFRAS IMPORTANTESREPARACIN DE RUEDA GUA Y RODILLOS (INCLUYE SOLDADURA CUANDO ES VIABLE)ITEMNUMERO DE PARTECANTIDAD POR COMPONENTECANTIDAD DE COMPONETESCANTIDAD TOTALPRECIO INTERPVPTOTALEspejos de rueda guaJRA0218224$ 35,99$ 79,18$ 316,71JRA0221224$ 21,18$ 46,60$ 186,38JRA0223224$ 0,26$ 0,56$ 2,26ReparacinRelleno122$ 360,00$ 432,00$ 864,00Cambio de sellos224$ 25,00$ 100,00Espejos de rodillo superiorM00122144$ 0,30$ 0,65$ 2,60M00116248$ 5,56$ 12,23$ 97,86JNA0105144$ 7,89$ 17,36$ 69,43Cambio de sellos144$ 25,00$ 100,00Espejos de rodillo inferiorJRA02382163211,45$ 25,19$ 806,086900/0923216320,5384$ 1,18$ 37,906900/09212163212,34$ 27,15$ 868,74ReparacinRelleno11616130$ 156,00$ 2.496,00cambio de sellos11616$ 25,00$ 400,00$ 6.347,97GRACIAS POR SU ATENCIN!