LA DIRECCIÓN

La dirección esta formada por un volante unido a un extremo de la columna de dirección.

1.1. Principio de funcionamiento 

Relación de esfuerzos a transmitir

El par de giro es el producto da la fuerza por una distancia, en este caso el radio P=F·R.

Las fuerzas aplicadas y obtenidas son inversamente proporcionales a los radios de giro, ya que el momento de esfuerzo del volante es igual al momento resistente en la caja de dirección.

F1 · R1 = F2 · R2

F1/F2=R2/R1

Relación de transmisión

está determinada por la relación que existe entre el ángulo descrito por el volante y el ángulo obtenido en las ruedas.

1.2. Disposicion de los elementos sobre el vehiculo

El conjunto de elemento que intervienen en la dirección está formada por los elementos siguientes:

• Volante.
• Columna de dirección.
• Caja o mecanismo de dirección.
• Timonería de mando o brazos de acoplamiento y de mando.
• Ruedas.

1.3. Estudio de los órganos constructivos

Volante

Está diseñada con una forma ergonómica con dos o tres brazos, con la finalidad de obtener mayor facilidad de manejo y comodidad.

Columna de dirección

Está constituida por un árbol articulado que une el mecanismo de dirección con el volante.

Caja o mecanismo de dirección

El movimiento giratoria del volante se transmite a través del árbol y llega a la caja de dirección.

Existen los siguiente tipos de cajas o mecanismos de dirección:

• Cremallera.
• Cremallera de relación variable.
• Tornillo sinfín y sector dentado.
• Tornillo sinfín y rodillo.
• Tornillo sinfín y dedo.
• Tornillo sinfín y tuerca.
• Tornillo sinfín y tuerca con bolas circulantes o recirculación de bolas.

Cremallera

Este tipo de dirección se caracteriza por su mecanismo desmultiplicador y su sencillez de montaje.

Dirección de cremallera de relación variable.

En las direcciones mecánicas de cremallera con relación constante.

Tornillo sinfín

Es un mecanismo basado en un tornillo sinfín. puede ser cilíndrico o globoide.

Palanca de ataque

Tambien llamada palanca o biela de mando.

Barra de mando

Brazos de acoplamiento

Barras de acoplamiento.

Rótulas.

2. Geometría de la dirección

Para determinar la posicion de las ruedas en movimiento , tanto en línea recta como en curva .

2.1. Geometría de giro

2.2. Geometría de ruedas

TEMA 8 :

LA RUEDA

1. Parte metálica de las ruedas

1.1. La llanta

• pestaña: es la zona de la llanta donde se apoya lateralmente el talón de la cubierta.
• asiento de talón: es la zona de la llanta sobre la que se apoyan los talones de la cubierta.
• base: corresponde a la zona de la llanta comprendida entre ambos asientos de talón.
• orificio para salida de válvula :la llanta presenta una abertura que permite el montaje y salida de la válvula. La forma y posición es variable según los tipos.

Tipos de llanta

llanta de base honda

1. Simétrica: aquellas cuya plano longitudinal medio es también plano de simetría.
2. Asimétrico: el plano que divide por la mitad es diferente del simetría .

Llantas desmontable:

se dividen en ;

• Llanta semihonda. es de base menos profunda.
• Llanta de base plana con asiento de talón inclinados.
• Llanta plana
• Llanta en sector .
• Llanta en dos mitades.

Terminología dimensional de las llantas

Las llantas se definen por su perfil y su diámetro .

• Anchura. es la cota del perfil de la llanta comprendida entre la parte interior de las pestañas y se indica en pulgadas.
• Altura de la pestaña. es la altura máxima de la pestaña .
• Diámetro nominal . es el diámetro de la llanta medido sobre el asiento del talón en el parte más proxima de la pestaña .
• Perfil de la llanta. indica el tipo de perfil. tubless(H,H2,FH,FL,LP,FP,TR,TD)

1.2. Tipos de ruedas con neumático 

Ruedas de disco 

• superficie de apoyo
• agujeros de implantación
• diámetro de implantacion
• agujero central
• bombeo
• orificio de valvula.
• ventanas de ventilacion

Ruedas de disco de acero estampado

Ruedas de aleacion ligira

Ruedas con radios de alambre de acero

2. Parte neumática de las ruedas

Exponer el amortiguador

1

Localiza la base de montaje del amortiguador. Los amortiguadores son pistones cilíndricos rellenos de líquido hidráulico y normalmente tienen la forma de un cono metálico con una envoltura alrededor.

• Abre el capó y busca los tornillos del amortiguador (un círculo de tres tornillos en una bandeja dentro del compartimento del motor) a cada lado del automóvil, próximo al parabrisas. En el centro de este anillo de tornillos se encuentra el propio amortiguador. No sueltes aún ninguno de estos tornillos, especialmente el central, sino que úsalo como tu punto guía.^[1]

2

Quita la rueda. Primero suelta los tornillos que fijan la rueda con una llave inglesa y eleva el automóvil con un gato mecánico, colocándolo de acuerdo a las instrucciones del manual del fabricante para cambiar un neumático. Una vez hayas elevado el automóvil, coloca un gato hidráulico debajo para darle estabilidad. Quita los tornillos que fijan la rueda y retírala.

• Siempre es importante usar un soporte para gatos hidráulicos para fijar el automóvil. No intentes hacer este trabajo sin el soporte. Los gatos pueden caerse de repente, dejar caer el automóvil y atraparte bajo él. Los gatos usan fuerza hidráulica que puede perderse de repente y necesitan fijarse con soportes para hacer el trabajo de forma segura. Invierte en un par de soportes para gatos.

3

Quita el soporte de las líneas de frenado si es necesario. Es posible que necesites quitar los soportes de las líneas de frenado de la base de montaje del amortiguador. No están presentes en todos los automóviles, así que salta este paso si no ves un enganche pequeño sujetando las líneas de frenado al amortiguador.

• Si lo ves, desatornilla el enganche con el destornillador adecuado y mueve las líneas de frenada para poder quitar el amortiguador.

4

Retira la barra estabilizadora si fuera necesario. La barra estabilizadora trabaja junto a la base de montaje del amortiguador para estabilizar el automóvil bajo condiciones irregulares del asfalto o saltos. Para hacerlo, quita el gancho que lo fija con una llave inglesa y quita la barra estabilizadora.

• Busca un pequeño enganche de metal que una una barra metálica (normalmente negra) al amortiguador y quítalo. De nuevo, no siempre es un obstáculo en todos los automóviles; quizá solo necesitas soltar el amortiguador de la dirección para liberarlo. Una vez hayas retirado todos los obstáculos, estarás listo para cambiar el amortiguador.

Quitar el amortiguador

1

Quita los tornillos de la dirección. Suele haber dos o tres tornillos largos que sujetan el amortiguador a la dirección. Quítalos retirando las tuercas de la base de montaje y soltando el amortiguador.

• Este suele estar oxidado y ser difícil de quitar. Puedes vaporizar un poco de WD-40 en los tornillos antes de soltarlos. Prueba a "martillear" unas cuantas veces la propia dirección para soltar un poco los elementos antes de dar directamente a los tornillos que fijan la dirección. Quizá necesitarás también un poco de aceite o lubricante.
• Dependiendo del modelo del automóvil, quizá tendrás que colocar el gato debajo de la dirección para elevarlo ligeramente y ver los tornillos.

2

Abre el capó y busca las torres del amortiguador para quitar los tornillos. Suelen encontrarse en la mitad del guardabarros y parecen cilindros. Suelen estar sujetos por tres tornillos. Quita estos tornillos.

• Al haber quitado los tornillos de la dirección, el amortiguador puede caerse. Puede ser de ayuda tener un compañero que sujete la base de montaje del amortiguador mientras tú sueltas los tornillos.

3

Tira del amortiguador. No desatornilles el tornillo central de la parte superior de la bandeja del amortiguador hasta que hayas comprimido los muelles (si lo haces). Si tienes una base de montaje de amortiguador, puedes tirar el amortiguador viejo y pasar a montar la nueva base de montaje del amortiguador.

• Se recomienda que las primeras veces que se intenta comprimir los muelles se use un compresor o abrazadera. Este método se usa para ahorrar dinero "salvando" los muelles antiguos y montando el amortiguador nuevo, pero si no cuentas con un compresor, te costará aproximadamente $700. Es mucho mejor gastar un poco más de dinero en una base de montaje de amortiguador ya que está premontado y solo necesitas instalarlo en el automóvil.

4

Si puedes conseguir un compresor de muelles, considera quitar el muelle. Asegúrate de que el compresor es seguro y no apunta en la dirección de cualquier cosa que no quieras que se dañe, comprime el muelle o pide a alguien con experiencia que lo haga.

• En la parte más superior del amortiguador se encuentra una tuerca grande similar a un disco que en realidad es la relación del amortiguador. Quita esta tuerca con un trinquete y una junta, y sujeta la barra del amortiguador con una llave inglesa justo debajo de la relación del amortiguador

5

Monta el amortiguador nuevo. Pon el muelle sobre el amortiguador nuevo. Asegúrate de incluir todas las partes de goma del amortiguador viejo. Instala la relación del amortiguador sobre el muelle y cambia la barra siguiendo el par de torsión especificado por el fabricante.

• De nuevo, si has comprado una base de montaje de amortiguador, no pierdas tiempo con los muelles del amortiguador viejo. Pasa directamente a la instalación.

Montar el amortiguador nuevo

1

Monta la base de montaje del amortiguador nueva en la dirección. Coloca de nuevo los tornillos, bien fijos pero que permitan al montaje moverse con libertad.

2

Coloca la base de montaje en la torre del amortiguador y pon sus tornillos. Ahora sí aprieta los tornillos con una llave inglesa, fijando la base de montaje a la dirección siguiendo el par de torsión especificado por el fabricante.

• Si retiraste la barra estabilizadora o el soporte de la línea de frenado, vuelve a colocarlos ahora.

3

Coloca la rueda. Aprieta los tornillos con los dedos antes de bajar el automóvil. Elévalo ligeramente para quitar el soporte del gato hidráulico, después el gato en sí y baja el automóvil. Fija la rueda siguiendo las instrucciones del fabricante, así como los tornillos de la torre del amortiguador.

4

Realiza una comprobación final para asegurarte de que todo está correctamente colocado. Haz una prueba a baja velocidad para evaluar con seguridad el automóvil. Evita conducir a alta velocidad o las zonas con mucho tráfico. Es posible que el automóvil necesite algunos ajustes.

• Si el automóvil se va hacia un lado o no se conduce con normalidad, ajústalo midiendo el grado de diferencia y añadiendo levas para arreglar el problema.

5
Repite el proceso con todos los amortiguadores que vayas a cambiar. Es más barato cambiar los amortiguadores según sea necesario, pero lo más común es cambiarlos todos de una vez, así que hazlo si piensas invertir en 2 o 4 amortiguadores nuevos. El proceso es básicamente el mismo para todos los amortiguadores independientemente de la posición.
• No todos los automóviles tienen amortiguadores traseros. Comprueba el manual del fabricante antes de comprar partes innecesarias.

                       Suspensión convencional

1. Principios físicos 

los elementos de suspension han de soportar todo el peso del vehículo .

2. Elementos de suspension 

2.1. Resortes

MUELLES

una varilla cilindrica 10 a 14 mm de diámetro, de acero especial , arrollado en hélice .Los muelles tienen excelentes cualidades elásticas.

BALLESTAS

son una serie de láminas superpuestas , de diferentes longitudes. de acero elastico para muelle.

BARRAS DE TORSÍON

Son barras de macizas fabricadas de un material elastico que le confiere una elasticidad excepcional.

2.2. AMORTIGUADORES

Su funcion es obsorbe las acciones producidas por el peso y la rueda.




AMORTIGUADORES DE DOBLE EFECTO

tiene una valvula de doble efecto a un determinado nivel de aceite.



2.3. TIRANTES

Estabilizadores longitudinales, son brazos de acero muy resistentes.



2.4. BARRAS ESTABILIZADORAS

son barras de acero elastico que realiza su oposicion a estos desplazamiento mediante rigidez torsional.



2.5.BRAZOS DE SUSPENSIÓN

Tema 3

1) Dentro de los elementos de la neumática, se utilizan masivamente en aplicaciones industriales. Nombra cada una de ella.

• El aire atmosférico es un elemento abundante en la naturaleza.
• Puede ser fácilmente transportado por canalizaciones, incluso a grandes distancias, siendo innecesarios los conductos de retorno.
• Es compresible, lo que facilita el almacenaje y transporte en depósitos .
• No existe riesgo de explosión ni incendio en ambientes peligrosos.
• No hay problemas por las fugas, debido a la limpieza del aire, lo que lo hace especialmente importante en la industria alimenticia y farmacéutica.
• Un manejo fácil de sus elementos sin que entrañan peligrosidad.

2)Describe el grupo compresor y numera los distintos tipos de compresores.

Ha sido diseñado para ofrecer un caudal de aire limpio y seco a una presión preestablecida.

tipos de compresor;

a)Compresor de émbolo :

• De pistón
• De diafragma.

b)Compresores rotativos:

• De paletas o multicelular.
• De tornillo helicoidal.
• Compresores roots

c)Turbocompresores:

• Axiales.
• Radiales.

3)Haz un resumen sobre los distintos tipos de compresores que enumera la unidad.

Compresores de pistón

su funcionamiento se base en tomar aire por la válvula de aspiración en la carrera descendente del pistón.

Compresores de diafragma o membrana:

Su funcionamiento es similar al anterior , pero en vez de pistón utiliza una membrana sintética de goma para producir la acción de bombeo.

Compresor rotativo de paletas o multicelular

Está constituido por un cárter cilíndrico en cuyo interior gira un rotor excéntrico provisto de un cierto número de paletas.

Compresores de tornillos:

Está formado por dos tornillos helicoidales .

Compresor root

se transporta el aire de los lados sin modificar su volumen en el hueco comprendido.

Turbocompresores:

Existen dos modelos, ambos apto para tratar grandes caudales.

4)En que consiste el Deposito o acumulador de aire.

A la salida del compresor, se dispone de un deposito de acero y forma cilíndrica, capaz de albergar una buena cantidad de aire comprimido. Esto supone una reserva de aire a presión necesario para abastecer a los diferentes consumidores.

5)Sistema de regulación: diferencias entre la válvula presostática e interruptor de presión.

En los compresores arrastrados por un motor eléctrico, el sistema de regulación más empleado es el que actúa sobre el motor eléctrico . para ellos se dispone de un presostato o interruptor de presión . en otros casos , se dispone de una valvula limitadora de presion .

     

Magnitudes físicas de hidráulica y neumática

1.1 Densidad
Se llama densidad de cuerpo a la masa que dicho cuerpo tiene por unidad de volumen.

1.2. Viscosidad
Se define como la resistencia que ofrecen las moléculas que configuran el fluido al deslizarse unas sobre otras. Cuanto mayor es la viscosidad de un líquido, mayor es también la resistencia que este presenta al fluir.

1.3. Presión
P=F/S
Según el sistema de unidades empleado al valorar la fuerza, tenemos las siguientes unidades de presión:

·         Sistema técnico: 1kgf/cm2

·         Sistema internacional: 1 N/m2 =1 Pa

Presión atmosférica
La presión atmosférica vale 1,033 kg/cm2.
La presión atmosférica varía con la altitud. Está claro que a alturas elevadas, al haber menos longitud de columna de aire, el peso de aire que hay por encima será menor, pues hay menos cantidad, y por tanto, la presión será menor.

Propiedad de la presión en los fluidos

1.      La presión en todos los puntos de un mismo plano horizontal es la misma.

2.      En un fluido en reposo, la fuerza debida a la presión es perpendicular a la superficie de contacto y hacia fuera.

3.      Los fluidos solo trabajan a compresión.

Presiones absolutas y relativas
En las mediciones de presión se ha de diferenciar entre presión absoluta o barométrica y presión relativa o manométrica, según donde situemos el cero en la escala.
La presión absoluta se mide con relación al vacío y la presión relativa se mide con relación a la presión atmosférica local.
En neumática e hidráulica se utilizan siempre valores de presión relativa, es decir, presiones por encima de la atmosférica del lugar en que se efectúa la medición.

1.4. Caudal

Es la cantidad de fluido que pasa por la sección de un conducto en la unidad de tiempo. Esta cantidad de fluido puede ser expresada en masa o en volumen, debiendo distinguir el caudal volumétrico.

1.5. Potencia

Distintos conceptos de potencia:

1.       La potencia desarrollada por una bomba o compresor es igual al caudal de fluido que bombea por la presión a la que bombea.

2.       La potencia consumida por un receptor es igual al caudal de fluido que recibe por la presión a la que lo recibe.

2. LEYES FUNDAMENTALES DE HIDRÁULICA Y NEUMÁTICA

2.1. Ley fundamental de los gases (ley de Boyle-Mariotte)

Las tres magnitudes que determinan las condiciones en que se encuentra un gas son:

·         La presión

·         El volumen

·         La temperatura

La ley es: A temperatura constante, consideramos el producto de la presión a que está sometido un gas  por el volumen que ocupa se mantiene constante.

2.2. Principio de continuidad

En un tubo cerrado, el caudal de fluido que circula por él es el mismo en cualquier punto o tramo de su recorrido, aunque estos sean de distintos diámetros.

2.3. Principio de Pascal

La presión ejercida en un punto de un líquido se transmite íntegramente a todos sus puntos y en todas sus direcciones.

2.6. Pérdidas de carga

Al circular un líquido por una tubería con sus longitudes, diámetros y accesorios, se produce un rozamiento de las moléculas entre sí y contra las paredes de la tubería, por lo cual se experimenta una pérdida de presión es lo que llamamos pérdida de carga, pérdida de presión o caída de presión.