Sistema de transmisión

SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL VEHÍCULO

• Constitución y funcionamiento del sistema de
transmisión del vehículo.
• Procesos de desmontaje, montaje y
reparación del sistema de transmisión del
vehículo.
• Mantenimiento del sistema de transmisión del
vehículo.

1

Disposición y componentes principales del Sistema de Transmisión

TRANSMISIÓN DEL MOVIMIENTO DEL CIGÜEÑAL A LAS RUEDAS

RUEDA

Volante de
Inercia SEMIPALIER Y
REDUCCIÓN FINAL

CAJA DE
MOTOR EMBRAGUE
CAMBIOS
DIFERENCIAL

SEMIPALIER Y
REDUCCIÓN FINAL
Cigüeñal del Eje Primario de la
Motor Caja de cambios

RUEDA

El Embrague
Sistema que permite transmitir e interrumpir
la transmisión de energía mecánica.
Permite al conductor de un vehículo
controlar la transmisión del par motor desde
el motor hacia las ruedas

5

El embrague conecta o desconecta el movimiento del motor
a la caja de cambios, según esté pisado o no el pedal del
embrague en el momento de arrancar o realizar un cambio
de marcha.

6

REQUERIMIENTOS DE LOS EMBRAGUES

El movimiento no se transmita
Progresivo bruscamente o a tirones con
el vehículo parado, o cuando
varía el régimen de
Elástico
revoluciones del motor.

Según su accionamiento:

Manuales: Controlado por el conductor por medio de un pedal o palanca.

Automáticos: En función del régimen de funcionamiento del motor

VEHÍCULOS CON MOTOR TÉRMICO

Para iniciar la marcha hay que transmitir el par motor a bajo régimen
progresivamente por resbalamiento mecánico o viscoso, hasta
conseguir un acoplamiento rígido entre el motor y las ruedas del
vehículo a través del cambio de velocidades.
Si el cambio de velocidades es mecánico el embrague desconecta
el motor de las ruedas para cambiar de velocidad o para detener el
vehículo sin detener el motor.
Debe poseer suficiente fuerza para que no patine con el motor
funcionando a pleno rendimiento y a la vez proporcionar una marcha
suave.
Resistente debido a que por él pasa todo el par motor.
Rápido y seguro para poder aprovechar al máximo dicho par, en
todo el rango de revoluciones del motor.

EL EMBRAGUE UNE O SEPARA DOS EJES.
Dos discos pueden acercarse o alejarse entre sí, cuando entran
en contacto, tras un instante inicial de deslizamiento, quedan
unidos firmemente girando solidarios.
Normalmente el embrague está en posición de transmisión del
movimiento, el par motor pasa al primario de la caja de cambios.
Cuando se interrumpe la transmisión del par no se transmite
movimiento.

TIPOS DE EMBRAGUES

11

DE FRICCIÓN
Unión de dos piezas que al adherirse forman el
efecto de una sola

12

HIDRÁULICOS

Utilizan como elemento de unión el aceite. Se
usan con cambios de velocidades automáticos.

Electromagnéticos
Menos usados. Se basan en el los efectos de
acción de campos magnéticos.

14

Centrífugo
Compuesto de contrapesos que, cuando el motor alcanza un
determinado régimen de giro, la fuerza centrífuga los empuja
hacia la periferia y hagan presión sobre la maza de embrague

EMBRAGUES DE FRICCIÓN DE DISCO
SIMPLE O MONODISCO

Están constituidos por una
parte motriz, que transmite el
giro a una parte conducida,
utilizando la adherencia entre
los dos elementos y una
presión aplicada que los une
fuertemente entre si.

Está compuesto por el disco
de embrague y el plato de
presión.

TAPA METÁLICA
Denominada campana. Unida al volante de inercia
del motor mediante tornillos, encierra entre ella y el
volante al resto de las piezas, y gira solidaria con él.

Disco de embrague
Es un disco metálico sobre el cual, en su parte periférica, van unidas
mediante remaches dos coronas circulares denominadas forros de
embrague, constituidos por amianto, resinas sintéticas e hilos de cobre
o latón, que constituyen un material altamente resistente a la fricción. En
su parte central lleva un manguito estriado en su interior, dentro del cual
se aloja un extremo del eje primario de la caja de cambios, que está
estriado exteriormente con un diseño acoplable al que el disco de
embrague lleva en su interior.

Forros del embrague

Plato Opresor
Metálico, con forma de corona circular del mismo tamaño
que los forros de embrague, lleva unos soportes sobre los
cuales actúan las patillas.

Muelles o Diafragma
Generalmente 9 ó 12. Se apoyan por uno de sus extremos sobre la campana y
por el otro sobre el plato opresor.
Diafragma: Por su menor número de componentes reduce la fricción y el
desgaste, garantiza un mejor funcionamiento, buen rendimiento y aumenta la
durabilidad. La fuerza de apriete aumenta con el desgaste del disco, lo que evita
que el embrague patine prematuramente. No requiere de ningún ajuste. Su
accionamiento es más suave y más confortable para el conductor. Fácil montaje.

Patillas
Generalmente 3 ó 4. Actúan como palancas de primer
género y tienen un punto de apoyo y giro unido a la
campana. Por uno de sus extremos las patillas actúan sobre
el soporte del plato opresor y por el otro sobre el anillo de
patillas.

Collarín
Formado por un rodamiento axial con un orificio
central por el que pasa el eje primario. Este collarín
se apoya por un lado en el anillo de patillas y por el
otro recibe el empuje de la horquilla.

Sistema hidráulico o de varillas y palancas: Transmite el movimiento,
desde el pedal de embrague hasta la horquilla. Una de las varillas,
llamada varilla tensora, va roscada en sus extremos y sirve para la
regulación del embrague.

Muelle de recuperación del pedal: Va unido por un extremo a la
palanca del pedal de embrague, y por el otro al bastidor del tractor.

1. Árbol del motor
2. Volante
3. Campana
4. Disco de embrague
5. Plato Opresor
6. Muelles
7. Patilla
8. Collarín de empuje
9. Eje Primario

Funcionamiento:
Embragado: los muelles mantienen al plato opresor desplazado hacia el
volante del motor, oprimiendo fuertemente entre ambos al disco de
embrague. El giro del volante y del plato opresor se transmite al disco y
de éste al eje primario de la caja de cambios.
El muelle de recuperación del pedal lo mantiene en su posición más
elevada y al mismo tiempo tira de la horquilla separando el collarín del
anillo de patillas, evitándose así rozamientos innecesarios y el desgaste
prematuro del collarín.

Desembragado: Al oprimir el pedal de embrague la horquilla presiona
sobre el collarín, éste sobre el anillo, éste sobre las patillas que, al girar
sobre su punto de apoyo, tiran del plato opresor comprimiendo los
muelles y separándolo del disco de embrague. Al no estar oprimido el
disco entre el volante y el plato, queda libre deteniéndose su movimiento
y el del eje primario.

Para embragar: Se levanta progresivamente el pie del pedal del
embrague, los muelles o el diafragma irán desplazando al plato
opresor oprimiendo el disco de embrague contra el volante,
transmitiendo el movimiento de éstos a la caja de cambios
progresivamente.

En la posición de embragado siempre que el motor se encuentre en
marcha estarán girando solidariamente el volante, la campana, el plato
opresor, los muelles, las patillas y el anillo de patillas. También giran el
disco de embrague y el eje primario.
En la posición de desembragado no se moverán el disco del embrague y
el eje primario, girando, en cambio, el rodamiento axial del collarín.

El disco de embrague va acoplado en el árbol del primario de la caja
de cambios por medio de su manguito estriado. El árbol primario se
apoya en el cigüeñal por medio de un cojinete de bronce sobre el
cual desliza. Los forros del disco, por una de sus caras se acoplan al
volante del motor, y por la otra al plato de presión que va solidario a
la carcasa.

La presión que ejercen los resortes sobre la carcasa hace que el disco
quede fuertemente aprisionado contra el volante. En este momento, el
volante transmite el movimiento al disco que, a su vez, por mediación del
manguito estriado, lo transmite al primario de la caja de cambios.
Cuando se pisa el pedal de embrague se desplaza el collarín de empuje
hacia el interior, presionando sobre las patillas, éstas, al girar sobre la
articulación, desplazan a su vez al plato de presión, que libera el disco de
embrague al vencer la resistencia de los muelles. En esta posición, el
embrague gira en vacío, sin transmitir el movimiento del motor a la caja de
cambios. Se dice que el embrague está en posición de desembragado.

Al soltar el pedal, la fuerza de los resortes hace retroceder el plato
de presión que actúa sobre el disco de fricción, y éste se acopla
entonces al volante. La disposición del disco, con sus lengüetas y
muelles de absorción, hace que el acoplamiento no sea brusco, sino
progresivo. No obstante, el acoplamiento del embrague por parte
del conductor no debe hacerse de una forma rápida y brusca, sobre
todo con el vehículo parado, con el objeto de no recargar el motor
al tener que vencer la enorme inercia debida a su peso. Se dice que
el embrague está en posición de embragado.

Disco de embrague Es un disco de
acero con unos cortes radiales en su
periferia que forman unas lengüetas o
segmentos circulares dobladas en dos
sentidos. Va unido al platillo con
interposición de los muelles que le
confieren la deseable elasticidad. El
disco lleva un manguito estriado para su
acoplamiento al árbol primario de la caja
de cambios.

Al disco por medio de remaches o bien pegados, van sujetos los forros, que son
lisos por la cara de acoplamiento a las lengüetas y estriados por la cara exterior o
zona de fricción. Las cabezas de los remaches van embutidas dentro del forro
para evitar que rocen contra la superficie de asiento en el volante y plato de
presión. Los segmentos circulares curvados y arqueados hacia afuera ceden bajo
la presión del embrague y, al embragar, su posición es casi plana, atacando así de
forma progresiva.
Los forros, por contacto a presión con el volante, son los encargados de transmitir
el movimiento sin que se produzca deslizamiento, por lo que su material debe
tener un alto coeficiente de rozamiento y ser muy resistente al desgaste por
rozamiento y al calor.

6 1.- Disco de embrague.
2.- Corte radial.
3.- Platillo.
4.- Muelles.
5.- Manguito estriado.
6.- Forro de amianto.
7.- Remache.

Forro

Remache
Muelle de elasticidad

Manguito mandrinado

Plato opresor
Pieza que va montada entre el disco de fricción y la cubierta o carcasa. Sirve
para el acoplamiento del conjunto al volante de inercia del motor por medio
del disco de fricción.
Constituido por un disco de acero, en forma de corona circular con espesor
suficiente como para no deformarse.

Según los dispositivos que efectúan la presión sobre la maza, se clasifican en :

Embrague de muelles.
Embrague de diafragma.
Embrague automático.
Embrague de discos múltiples.

Embrague de muelles
En este embrague la presión se efectúa por medio
de una serie de muelles repartidos uniformemente
sobre la periferia del plato opresor, para que la
presión sea igual en toda la corona circular.

3

1 .- P lato o p reso r.
2 .- Fija c ió n d e p at illa s.
2 3 .- R eso rte.

1

Embrague de diafragma:
Los muelles son sustituidos por un
diafragma elástico de acero especial,
encajado en la periferia del plato de
presión, que lo oprime contra el disco de
embrague. El diafragma tiene forma
cónica y lleva unos cortes radiales que
parten del centro, cuyos extremos sirven
para su sujeción a la carcasa.

Ventajas:
Mejor equilibrado,
Tamaño reducido,
Menor esfuerzo de desembragado,
Menor sensibilidad a los efectos de la fuerza centrífuga.

Embrague de Diafragma

1. Carcasa
3. Forro
4. Diafragma
5. Collarín de empuje
6. Eje primario
7. Eje intermediario

Fuerzas de accionamiento de los embragues
Diafragma: El mayor esfuerzo se da en el semidesembragado, hasta vencer la
fuerza inicial de inversión en la conicidad del diafragma.
Luego disminuye el esfuerzo hasta el final de desembrague, aunque se
mantiene ligeramente constante en el recorrido del pedal.
Muelles: el esfuerzo es creciente a medida que se van comprimiendo los
muelles.
Fuerza
Kp
1

2 1.- Embrague de muelles.
2.- Embrague de diafragma.

Desplazamiento
mm
Diferencia de esfuerzos aplicados al pedal en embragues de las mismas dimensiones.

Embrague automático mecánico:
Efectúa el proceso en el arranque y en el cambio de marchas automáticamente,
sin accionar el pedal.
No lleva collarín ni mando de accionamiento, la acción de embragado y
desembragado la hacen unos contrapesos que funcionan por fuerza centrífuga de
giro del motor.

1. Eje motor
2. Volante de inercia
3. Articulación
4. Masa centrífuga
5. Resorte
6. Plato Opresor
8. Orificio mandrinado
9. Eje arrastrado

Cuando el motor gira a ralentí, los contrapesos no ejerzan acción
sobre el plato opresor, quedando el disco libre, desembragado.

Al acelerar y aumentar las revoluciones del motor, la fuerza
centrífuga desplaza los contrapesos hacia la periferia, basculan
sobres su eje de montaje, empujan al plato de presión hacia su
acoplamiento con el disco, quedando embragado. El proceso es
totalmente progresivo, ya que la presión de acoplamiento ejercida
por los contrapesos está en función del régimen de giro del
motor.

Existe gran variedad de estos embragues, el elemento centrífugo
puede ser unos rodillos que se deslizan por un cono, como en
motosierras y motos de pequeña cilindrada.

Embrague Automático Hidráulico

Compuesto por tres émbolos y tres
válvulas de accionamiento por fuerza
excéntrica, provee un acoplamiento
elástico y progresivo sin pérdida de
potencia en función de las velocidades
de giro del eje conductor y el
conducido. Este mecanismo es sencillo
y robusto. Con unas dimensiones muy
ajustadas es capaz de transmitir un
elevado par en ambos sentidos. Los
seis cilindros y los tres conductos
hidráulicos forman un circuito cerrado
y completamente estanco.

Embrague de discos múltiples
Este embrague se instala cuando, por el volante del motor, el tamaño del disco no
es suficiente para transmitir todo el par motor. Se emplean varios discos, cuya
superficie total de adherencia es equivalente a la que necesitaría un sólo disco.
Sobre el extremo del eje primario va el mandril, cuyos nervios soportan los
discos metálicos hembras, entre éstos están intercalados con los discos machos,
que por su periferia son llevados por las estrías interiores de la campana.
La campana está unida al volante.
1. Eje motor
2. Volante de Inercia
3. Carcasa con mandrinado interior
4. Disco macho
5. Disco hembra
6. Eje Primario
7. Conexión con caja de cambios.

Detalle disco
Detalle disco hembra
macho

Este embrague se sumerge, generalmente, en aceite
fluido o una mezcla de aceite y petróleo.
Con el mismo principio se construyen embragues de
varios discos en seco, forrados con tejido de amianto.
Algunos embragues de este tipo se usan en los
tractores de cadenas para su dirección. En este caso
son accionados con una leva mandada con una
palanca, según apriete o deje sueltos los discos
produce el embrague o desembrague.

1. Conexión con el eje
2. Carcasa
3. Mandrinado Interior
4. Disco macho
5. Disco Hembra
6. Demultiplicación
7. Conexión al PTO
8. Mandrinado exterior.

Sistema de accionamiento.
Los sistemas de mando pueden ser de tres tipos:
Accionamiento mecánico.
Accionamiento hidráulico.
Accionamiento neumático.

Accionamiento
Mecánico

El desplazamiento de los resortes o del diafragma para desacoplar el
embrague se realiza por medio de un cojinete de empuje, llamado collarín,
montado sobre el árbol primario de la caja de cambios y accionado por la
palanca de embrague.
En este collarín va montado un cojinete axial para que el empuje ejercido no
interfiera en el giro de las partes móviles del embrague.
Para el desplazamiento del collarín se emplea un dispositivo de horquilla
montada sobres la carcasa del embrague, y una palanca de accionamiento,
situada en el interior de la carrocería y al alcance del pie del conductor.

La fuerza, necesaria para desacoplar el plato opresor del embrague,
depende de la disposición de la palanca, ya que las fuerzas que actúan
son inversamente proporcionales a los brazos de palanca
correspondientes.

Accionamiento hidráulico

Para embragues de gran presión. Se
usa con el fin de aminorar el esfuerzo
a transmitir en el pedal y para que el
accionamiento sea más suave, se
intercala entre el pedal y la palanca de
desembrague un sistema hidráulico,
que consiste en un bombín emisor y
un pistón receptor.

El accionamiento neumático es poco empleado.
Consiste en la instalación en un depósito que envía el aire
a un servo - embrague a través de una tubería flexible. El
servo - embrague sirve para distribuir el aire en la
operación de embrague y desembrague. Del servo sale
una tubería que envía aire al cilindro de mando, cuyo
vástago actúa sobre la horquilla del embrague.

5 1 1.- Co llarín.
2 2.- P rim ario .
4 3.- H orquilla.
3 4.- P eda l de e m brague.
5.- Co jinete axia l.
6 6.- V arilla tensado ra.

1. Disco 6. Tubería a Presión
2. Plato 7. Depósito
3. Collarín 8. Bombín
4. Horquilla 9. Pedal de embrague
5. Pistón

EMBRAGUES DE FRICCIÓN DE DISCO DOBLE
Hasta hace poco en la mayoría de los tractores el TDF era accionado por el eje
primario de la caja de cambios, así al pisar el pedal del embrague se detenía el
movimiento del tractor y de la toma de fuerza. Cuando el tractor iba
remolcando una máquina accionada por la toma de fuerza había atascos y
alteraciones en el trabajo de la máquina.
Actualmente se independiza el movimiento de la caja de cambios de el del TDF
con un embrague de doble disco.
Los elementos son iguales a los del embrague monodisco, pero con un disco de
embrague más y un plato opresor más colocado entre los dos discos de
embrague.
El segundo disco de embrague da movimiento a la toma de fuerza. Va sobre un
tubo estriado exteriormente por el interior del cual pasa, totalmente
independiente de él, el eje primario de la caja de cambios.
Los dos platos opresores se unen con tornillos, en uno de cuyos extremos se
intercala un muelle de presión que apoya por un lado sobre la tuerca del
tornillo, y por el otro sobre el segundo plato opresor.
El volante del motor lleva unos topes para limitar el recorrido del primer plato
opresor.

6

1 1. Disco del eje primario
7
2. Disco del TDF
3. Primer Plato Opresor
4. Segundo Plato Opresor
2
8 5. Tope del primer plato
6. Muelle del disco del TDF
9 7. Muelle del embrague
8. Eje Primario
3 9. Eje del TDF

5 4

1. Cuando el pedal del embrague está suelto los muelles presionan sobre el segundo plato
opresor, éste sobre el disco de la toma de fuerza, éste, a su vez, sobre el primer plato
opresor y sobre el disco del eje primario, así al moverse el volante y los platos opresores,
arrastran a los dos discos de embrague dando a la vez movimiento al eje primario de la
caja de cambios y a la toma de fuerza.

2. Al pisar el pedal a la mitad del recorrido las patillas tiran del segundo plato
opresor y éste a través de los tornillos y muelles de unión, tira del primer plato
opresor separándolo del volante y quedando el disco del eje primario
desembragado, no transmitiendo movimiento a la caja de cambios pero sí a la
toma de fuerza, cuyo disco de embrague continúa aprisionado entre los dos
discos opresores y, por tanto, embragado.

3. Al seguir pisando el pedal del embrague hasta el final de su recorrido las patillas de
embrague siguen tirando del segundo plato opresor, y al llegar el primer plato a los
topes del volante, el segundo plato se separa del primero comprimiendo los muelles
situados en los tornillos de unión de los dos platos, dejando libre al disco de
embrague de la toma de fuerza quedando ésta, también, desembragada.
Al ir soltando el pedal del embrague progresivamente, se embragará en primer lugar la
toma de fuerza y después la caja de cambios del tractor.

2. Disco del eje primario
3. Disco de eje del TDF
4. Eje primario
5. Eje del TDF

Averías más frecuentes
El embrague patina

Reglaje Defectuoso Comprobar y hacer reglaje

Disco Engrasado o sucio Desmontar el embrague y comprobar

Forros desgastados Sustituir el disco

Falta de presión en los muelles Desmontar y comprobar muelles

Vibración del Tractor al Embragar

El disco no asienta bien sobre el volante por estar deformado Comprobar el alabeo y cambiar el disco.

Por falta de progresividad, al no actuar los muelles amortiguadores Casquillo roto o desgastado

Las velocidades rascan al cambiar.

Mal reglaje, al pisar el pedal a fondo, no se suelta el disco por completo. Hacer un reglaje correcto para remediarlo

Ruidos, Falta de grasa en el collarín, o cojinete axial en mal estado Engrasar o cambiar el collarín.

Golpeteo en su funcionamiento:

Por desgaste en el casquillo del árbol primario Cambiar el casquillo.

Platillo de apoyo del collarín desencajado Hacer reglaje del plato opresor.

Volante de inercia flojo. Comprobar y apretar el mismo

EMBRAGUES HIDRÁULICOS
Es un embrague automático que permite que el motor transmita el par cuando
llega a un determinado régimen de giro.
Se basa en la transmisión de energía de una bomba centrífuga a una turbina por
medio de un aceite mineral.

Se pueden suponer dos ventiladores enfrentados; el ventilador activo mueve el
proyecta el aire sobre el otro sin conectar y gira como una turbina.

Está constituido por dos coronas giratorias, que tienen forma de semitoroide,
provistas de unos tabiques planos llamados álabes. La corona motriz va unida al
árbol motor y constituye la bomba centrífuga, la otra, unida al primario de la caja
de cambios constituye la turbina o corona arrastrada.

Ambas coronas van alojadas en una carcasa estanca y están separadas por un
pequeño espacio para que no se produzca rozamiento entre ellas.

Cuando el motor gira, el aceite de la carcasa es impulsado por la bomba,
proyectándose por su periferia hacia la turbina incidiendo en sus álabes
paralelamente al eje. Dicho aceite es arrastrado por la propia rotación de la
bomba corona o motriz, formando un torbellino tórico.

La energía cinética del aceite que choca contra los álabes de la turbina produce
un par que tiende a hacerla girar.

En ralentí, la energía cinética del aceite es pequeña y el par transmitido a la
turbina es insuficiente para vencer el par resistente. Hay un resbalamiento total
entre bomba y turbina y esta permanece inmóvil. El aceite resbala por los
álabes de la turbina y es devuelto desde el centro de ésta al centro de la bomba,
en donde es impulsado nuevamente a la periferia para seguir el ciclo.

Al aumentar las revoluciones, el torbellino de aceite incide con más fuerza
sobre los álabes de la turbina, se vence al par resistente y hace la hace girar,
mientras se verifica un resbalamiento de aceite entre bomba y turbina que
supone el acoplamiento progresivo del embrague.

Cuando el motor gira rápidamente, el aceite es impulsado con gran fuerza
contra la turbina y ésta es arrastrada sin que exista apenas resbalamiento entre
ambas.

El par pasa a la transmisión, cualquiera que sea el par resistente y aunque el
motor se acelere rápidamente el movimiento del tractor se produce
progresivamente, existiendo un resbalamiento que disminuye a medida que se
va venciendo al par resistente.

Con una demanda mayor de fuerza en el tractor, su velocidad disminuye por
aumentar el par resistente, pero el motor continua desarrollando su par máximo
a costa de un mayor resbalamiento, así se puede mantener más tiempo la marcha
sin peligro de que el motor se cale.

Por la pérdida de energía por deslizamiento del aceite se consume algo más de
combustible que con embrague normal de fricción. Presenta un mayor coste
económico y la necesidad de tener una caja de cambios automática.

Ventajas
Ausencia de desgaste.
Gran duración.
Es muy elástico.
Es muy progresivo.
Bajo coste de entretenimiento, no exigiendo más
atención que el cambio periódico del aceite.
La capacidad de transmisión de potencia de estos
embragues es directamente proporcional al cubo de la
velocidad de giro y a la quinta potencia de su diámetro.

1. Cigüeñal
3. Turbina
4. Álabes
5. Rotor
6. Deflector
7. Eje Primario

CÁLCULO DE UN EMBRAGUE DE FRICCIÓN

Considérense los forros de un embrague.
     

d   



  r

R

       
r: Radio interior del forro
R: Radio exterior.
p: Presión ejercida sobre el disco por los muelles (se
puede suponer constante en toda la superficie del forro)

En una corona circular diferencial la fuerza que actúa
dF =  (  + d  ) -  =  (  + d  + 2  d  ) - 
2 2 2 2 2

Como d2 = 0 se tiene que:

dF = 2      d   p F =   p  (R
2
-r )
2
(1)
Siendo m el coeficiente de rozamiento forro-volante, la fuerza de rozamiento R
originada por dF es:

dR = 2      d   p  m
La fuerza de rozamiento total será:

R R

 dR = R = m  p  2     d 
r r

R
2 
R = m  p  2  R =   p  m (R - r )
2 2

 2
 r


E l par transm itido por una cara del forro:

dM 1 = dR  

dM 1 = 2   p  m   d 
2

R 3 3
R -r
M 1 =  2  p  m   d  = 2  p  m
2

r 3
3 3
R -r
M 1 = 2  p  m
3

C om o el disco de em brague actúa sobre el v olante por una cara y sobre la cam pana a trav és
del plato opresor:

4
   p  m (R
3 3
M = 2  M1 = -r )
3

D espejando p se tiene:

3 M
p =
4    m (R - r )
3 3

S ustituyendo en (I) se tiene:

2 2
3  M  (R -r )
F=  
4    m (R
3 3
-r )

2 2
3 M R -r
F=
4 m R3 - r3

E cuación que determ ina la fuerza que tienen que ejercer los m uelles sobre el plato opresor para
transm itir con un em brague de dim ensiones r, R , un par m otor M .

E n tractores el par m otor de cálculo se cuantifica 2-3 . M .

2
Y para un em brague de am ianto p debe ser de 5 a 7 K g/cm .

 F

M
 F1 = r




F1

F


 


M
r



O T RO S T IPO S D E EM B R AG U E S D E INT E R É S E N AG R IC U LT U R A.

C álcu lo d e un em b rag u e d e g arras

E l em brague de garras es usado en m ecanización agraria com o elem ento de seguridad de las
transm isiones.

C alcular un em brague de garras supo ne calcular la fuerza F 1 necesaria para transm itir un par
M.
S ea  el ángulo del diente, si suponem os que em puja un sólo diente la acción F 1 debida al par
M será:

 F

M
 F1 = r


F1

Las com ponentes norm al y tangencial al diente de F y F 1 son:

N orm al: F 1 .co s  + F sen 
T angencial: F 1 .sen  - F co s 

S iendo m = tg  ( ángulo de rozam iento) el coeficiente de rozam iento, habrá deslizam iento de
un diente sobre otro cuando:

(F 1  cos  + F • sen  )  m = F1 • sen  - F • cos 

D iv idiendo por co s  :

(F 1 + F • tg  )  tg  = F 1 • tg  - F
F 1 • tg  + F • tg  • tg  = F 1 • tg  - F
F • (1 + tg   tg  ) = F 1 • (tg  - tg  )

F tg  - tg 
= = tg(  -  )
F1 1 + tg   tg 

C om o:

F r
M = F1  r  M =
tg(  -  )

D e donde la fuerza de em puje F para transm itir un par M v iene dada por:

M  tg(  -  )
F =
r



cd g
m /2
r R
K



M 


m /2



C álcu lo d e un em b rag u e cen trífu go



cdg
m/2
r R
K



M 


m/2



S ea r el c.d.g. de los contrapeso s y R el radio interno de la carcasa.

F = m   r  K • x • sen 
2

La fuerza tangencial que origina:

Ft  F • m


F1  m • m • 
2
• r  K • x • sen  
E l par m otor transm itido es:


M t = F1  R = m • R • m  
2
 r  K • x • sen  
E cuación que perm ite calcular en función de las características de los contrapesos m , R y r la 
m ínim a necesaria para transm itir un par m otor M .

C álcu lo d e un em b rag u e cón ico

E ste tipo de em brague es adecuado para transm itir altos v alores de par m otor con un m ínim o
espacio.



ds

R
P

F

S ea p la presión ejercida por una cara sobre otra:

d
dS = 2   
sen 

d
dF = 2      p (I)
sen 

La fuerza de rozam iento:

d
dF R = 2     m  p
sen 

E l par transm itido será:

dM  dF R • 

S ustituyendo se tiene:

d
dM  2 •  • p • m • 
2
•
sen 

E l par total transm itido será:
R
d
 2  p  m  
2
M =
r sen 

3 3
1 R -r
M = 2  p  m  (II)
sen  3

D e (I) se obtiene:

R
 • d
F = 2  p 
r sen 

Integrando:
2 2
1 R -r
F = 2  p   (III)
sen  2

D espejando p en (III) y sustituyendo en (II) se tiene:

F  sen 
p=
  (R - r )
2 2

F  sen 
3 3
1 R -r
M  2  m   
sen  3  R - r
2 2

3 3
2 R -r
M=  m F 
2 2
3 R -r

P or tanto:

2 2
3  M  (R - r )
F =
2 • m  (R - r )
3 3

E M B R AG U E H ID R O ST ÁT IC O

E l esquem a ISO - C E TO P de una transm isión hidrostática de potencia puede, entre otros, ser
com o se presenta a continuación.

7

5

8

6

3 1.- Depósito.
4
2.- Filtro aspiración.
3.- Motor tractor.
4.- Bomba.
5.- Manómetro.
6.- Válvula limitadora de presión.
2 9
7.- Distribuidor.

1 8.- Motor hidraúlico.
9.- Filtro retorno.

E l funcionam iento es com o sigue:

E l aceite contenido en el depósito a trav és del filtro de m allas y por tuberías de baja presión
llega a al bom ba de caudal variable accionada por el m otor alternativo. E n la bom ba tom a alta
presión y es env iado por las tuberías adecuadas ha sta el distribuidor m anual de tres posiciones y
seis v ías. E n la tubería de im pulsión se coloca una deriv ación que llev a el aceite a un m anóm etro
con pulsador que perm ite v isualizar la presión de trabajo del circuito y una segunda deriv ación que
llev a el aceite a una válvula lim itadora de presión . E sta v álv ula, si la presión del aceite supera el
v alor m áxim o perm isible en el circuito se abre y descarga a depósito.

C uando no se actúa so bre la palanca del distribuidor, el aceite procedente de la bom ba retorna
a trav és del filtro m agnético al depósito. S i se em puja a la palanca del distribuidor el aceite a alta
presión llega al m otor, hace que gira y sale de él retornando a depósito. Si se tira de la palanca el
m otor gira en sentido contrario inv irtiendo el sentido de m archa del v ehículo.

7

5

8

6

3 1.- Depósito.
4
2.- Filtro aspiración.
3.- Motor tractor.
4.- Bomba.
5.- Manómetro.
6.- Válvula limitadora de presión.
2 9
7.- Distribuidor.

1 8.- Motor hidraúlico.
9.- Filtro retorno.

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