Circuitos de Fluidos. Suspensión y Dirección PDF

Preview

Summary

Circuitos de fluidos. TRANSPORTE Y MANTENIMIENTO Suspensión y dirección DE VEHÍCULOS circuitos_fluidos_af.indd 1 ISBN 978-84-9771-539-3 9 788497 715393 Circuitos de fluidos. TRANSPORTE Y MANTENIMIENTO Suspensión y dirección DE VEHÍCULOS Tomás González, Gonzalo del Río, José Tena, Benjamín Torres Cir...

Description

circuitos_fluidos_af.indd 1

9

788497 715393

ISBN 978-84-9771-539-3

Circuitos de fluidos. Suspensión y dirección

Circuitos de fluidos. Suspensión y dirección

TRANSPORTE Y MANTENIMIENTO DE VEHÍCULOS

TRANSPORTE Y MANTENIMIENTO DE VEHÍCULOS

Tomás González, Gonzalo del Río, José Tena, Benjamín Torres

TRANSPORTE Y MANTENIMIENTO DE VEHÍCULOS

Circuitos de fluidos. Suspensión y dirección

25/02/11 11:21

Circuito de fluidos SD - por_CF 03/03/11 11:31 Página 1

Circuitos de fluidos. Suspensión y dirección Tomás González - Gonzalo del Río - José Tena - Benjamín Torres

ACCESO Test de autoevaluación interactivos

00 C_fluidos.qxd:00_Indice_Como

1/3/11

11:53

Página 2

ÍNDICE 1. Fundamentos de máquinas . . . . . . . .6 1 Funciones mecánicas elementales . . . . . . . . . . .8 2 Elementos de guiado y apoyo . . . . . . . . . . . . .16 3 Mecanismos de transmisión . . . . . . . . . . . . . .22 4 Tipos de movimientos . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31 5 Estudio de los mecanismos según sus velocidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35

4. Circuitos hidráulicos y neumáticos básicos . . . . . . . . . . .138 1 Estructura de circuitos hidráulicos y neumáticos básicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . .140 2 Tipos de mandos en circuitos neumáticos o hidráulicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .142

6 Acción de las fuerzas sobre los cuerpos . . . . .39

3 Diseño de circuitos hidráulicos y neumáticos secuenciales . . . . . . . . . . . . . . .147

7 Conceptos relacionados con las fuerzas . . . . .40

Actividades finales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .154

8 Estudio de los mecanismos según sus fuerzas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50

Evalúa tus conocimientos . . . . . . . . . . . . . . . . . .157

Actividades finales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56 Evalúa tus conocimientos . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59

Práctica Profesional: Realización del montaje de un circuito neumático . . . . . . . . . . . . . . . . . . .158

Práctica Profesional: Sustitución de un rodamiento . . . . . . . . . . . . . . . .60 Sustitución de una correa de servicios . . . . . . . . .61

Mundo Técnico: Los últimos segundos antes del accidente . . . . .162

Mundo Técnico: ¿Es mejor la distribución por correa o por cadena? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64

5. Suspensión convencional . . . . . . . .164 1 Principios físicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .166 2 Elementos de suspensión . . . . . . . . . . . . . . . .169

2. Leyes de hidráulica y neumática . . .66

3 Tipos de suspensión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .179

1 Magnitudes físicas de hidráulica y neumática . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68

4 Intervenciones en el sistema de suspensión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .186

2 Leyes fundamentales de hidráulica y neumática . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78

Actividades finales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .190

Actividades finales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .88 Evalúa tus conocimientos . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91 Práctica Profesional: Realización de medidas de densidad, presión relativa y absoluta, caudal, vacío (depresión), temperaturas, etc. . . . . . . . . . . . . . . .92 Mundo Técnico: Experiencia de Torricelli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .96

3. Elementos de neumática e hidráulica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .98 1 Elementos de neumática . . . . . . . . . . . . . . . .100 2 Elementos de hidráulica . . . . . . . . . . . . . . . .126 Actividades finales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .132 Evalúa tus conocimientos . . . . . . . . . . . . . . . . . .133 Práctica Profesional: Mantenimiento de una instalación de aire comprimido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .134 Mundo Técnico: Blaise Pascal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .136

Evalúa tus conocimientos . . . . . . . . . . . . . . . . . .191 Práctica Profesional: Sustitución de un amortiguador en una suspensión McPherson . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .192 Mundo Técnico: LosamortiguadoresSalvanVidas.com . . . . . . . . . .196

6. Suspensión con regulación de altura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .198 1 Suspensión hidroneumática . . . . . . . . . . . . .200 2 Suspensión neumática . . . . . . . . . . . . . . . . . .216 3 Intervención sobre el sistema . . . . . . . . . . . .227 Actividades finales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .232 Evalúa tus conocimientos . . . . . . . . . . . . . . . . . .233 Práctica Profesional: Sustitución de un fuelle neumático . . . . . . . . . . .234 Mundo Técnico: Un sistema de suspensión de cabina de Massey Ferguson gana la medalla de oro en Sima . . . . .238

00 C_fluidos.qxd:00_Indice_Como

1/3/11

11:53

Página 3

˘ 7. Suspensión pilotada electrónicamente . . . . . . . . . . . . . . .240 1 Suspensión convencional pilotada . . . . . . . .242 2 Suspensión convencional autonivelante . . .248 3 Suspensión hidroneumática (hidractiva) . . .254

10. La dirección asistida . . . . . . . . . . .376 1 Asistencia hidráulica . . . . . . . . . . . . . . . . . . .378 2 Asistencia variable electromecánica . . . . . . .394 3 Asistencia variable hidráulica . . . . . . . . . . . .401

4 Suspensión neumática . . . . . . . . . . . . . . . . . .265

4 Asistencia sobre las ruedas traseras . . . . . . .412

5 Control antibalanceo activo . . . . . . . . . . . . .280

5 Intervención en la dirección asistida . . . . . . .413

6 Intervenciones sobre el sistema . . . . . . . . . .288

Actividades finales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .416

Actividades finales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .290 Evalúa tus conocimientos . . . . . . . . . . . . . . . . . .291 Práctica Profesional: Mantenimiento y diagnosis de la suspensión hidractiva 3+ . . . . . . . . . . . . . . .292 Mundo Técnico: Máximo agarre en curvas. BMW Dynamic Drive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .296

Evalúa tus conocimientos . . . . . . . . . . . . . . . . . .417

8. La rueda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .298

11. Seguridad y gestión ambiental en el taller . . . . . . . . . . . . . . . . . . .426

1 Parte metálica de las ruedas . . . . . . . . . . . . .300 2 Parte neumática de las ruedas . . . . . . . . . . .304 3 Anomalías de la rueda . . . . . . . . . . . . . . . . . .322

Práctica Profesional: Montaje, desmontaje y diagnosis de la dirección asistida electromecánica . . . . . . .418 Mundo Técnico: Dirección asistida eléctrica (EPS) . . . . . . . . . . . . .424

1 Política sobre prevención y protección de riesgos laborales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .428

4 Consejos para el mantenimiento de las ruedas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .328

2 Riesgos en el taller de MVA, prevención y protección . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .434

5 Diagnosis de anomalías del neumático . . . .329

3 Señalización empleada en el taller . . . . . . . .448

6 Reciclado del neumático . . . . . . . . . . . . . . . .330

4 Consideraciones de seguridad e higiene en el taller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .453

Actividades finales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .332 Evalúa tus conocimientos . . . . . . . . . . . . . . . . . .333 Práctica Profesional: Sustitución de neumáticos en un vehículo . . . . .334 Mundo Técnico: Michelin reinventa el futuro del neumático con el Michelin Active Wheel . . . . . . . . . . . . . . . .336

5 Gestión ambiental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .460 6 Almacenamiento y retirada de residuos peligrosos (RP) del taller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .462 Actividades finales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .466 Evalúa tus conocimientos . . . . . . . . . . . . . . . . . .467

9. La dirección . . . . . . . . . . . . . . . . . . .338 1 La dirección . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .340 2 Geometría de la dirección . . . . . . . . . . . . . . .349 3 Orientación de las ruedas traseras . . . . . . . .360 4 Intervención en la dirección . . . . . . . . . . . . .364 Actividades finales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .370 Evalúa tus conocimientos . . . . . . . . . . . . . . . . . .371 Práctica Profesional: Comprobar la alineación de la dirección en un vehículo . . . . . . . . . . . . . . .372 Mundo Técnico: Innovaciones para el automóvil . . . . . . . . . . . . . .374

Práctica Profesional: Elaboración de una ficha de evaluación inicial de los riesgos en el taller y su prevención . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .468 Mundo Técnico: El reciclaje en la fase de eliminación . . . . . . . . . .470

Anexos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .472 A Simbología neumática . . . . . . . . . . . . . . . . . .473 B El sistema de suspensión Bose . . . . . . . . . . . .476

Y

00 C_fluidos.qxd:00_Indice_Como

1/3/11

11:53

Página 4

CÓMO SE USA ESTE LIBRO Cada unidad de este libro comienza con un caso práctico inicial, que plantea una situación relacionada con el ejercicio profesional y vinculado con el contenido de la unidad de trabajo. Pretende que comprendas la utilidad de lo que vas a aprender. Consta de una situación de partida y de un estudio del caso, que o bien lo resuelve o da pistas para su análisis a lo largo de la unidad. El caso práctico inicial se convierte en eje vertebrador de la unidad ya que se incluirán llamadas que hagan referencia a ese caso concreto, a lo largo del desarrollo de los contenidos.

El desarrollo de los contenidos aparece ordenado en epígrafes y subepígrafes y acompañado de numerosas ilustraciones, seleccionadas de entre los equipos y herramientas más frecuentes que te vas a encontrar al realizar tu trabajo. En los márgenes aparecen textos que amplían los contenidos y llamadas al caso práctico inicial. A lo largo del texto se incorporan actividades propuestas y ejemplos que ayudan a asimilar los conceptos tratados.

Como cierre de la unidad se proponen una serie de actividades finales para que apliques los conocimientos adquiridos y, a su vez, te sirvan como repaso. El apartado evalúa tus conocimientos consiste en una batería de preguntas que te permitirán comprobar el nivel de conocimientos adquiridos tras el estudio de la unidad.

00 C_fluidos.qxd:00_Indice_Como

1/3/11

11:53

Página 5

IMPORTANTE Todas las actividades propuestas en este libro deben realizarse en un cuaderno de trabajo, nunca en el propio libro.

En la sección práctica profesional se plantea el desarrollo de un caso práctico, en el que se describen las operaciones que se realizan, se detallan las herramientas y el material necesario, y se incluyen fotografías que ilustran los pasos a seguir. Estas prácticas profesionales representan los resultados de aprendizaje que debes alcanzar al terminar tu módulo formativo.

La sección mundo técnico versa sobre información técnica de este sector y vinculada a la unidad. Es importante conocer las últimas innovaciones existentes en el mercado y disponer de ejemplos en la vida real de las aplicaciones de los contenidos tratados en la unidad. La unidad finaliza con el apartado en resumen, mapa conceptual con los conceptos esenciales de la unidad. Además, se incluyen en el apartado entra en Internet una serie de actividades para cuya resolución es necesario consultar diversas páginas web sobre componentes y equipos.

El libro termina con dos anexos: • Simbología neumática • El sistema de suspensión Bose

01 C_Fluidos_SD.qxd:01 C_Fluidos

1/3/11

12:15

Página 6

Unidad 4

6

1

Fundamentos de máquinas

vamos a conocer... 1. Funciones mecánicas elementales 2. Elementos de guiado y apoyo 3. Mecanismos de transmisión 4. Tipos de movimientos 5. Estudio de los mecanismos según sus velocidades 6. Acción de las fuerzas sobre los cuerpos 7. Conceptos relacionados con las fuerzas 8. Estudio de los mecanismos según sus fuerzas PRÁCTICA PROFESIONAL Sustitución de un rodamiento Sustitución de una correa de servicios MUNDO TÉCNICO ¿Es mejor la distribución por correa o por cadena?

y al finalizar esta unidad... Analizarás las funciones mecánicas, los tipos de movimiento y la transmisión y transformación de los mismos. Establecerás las diferencias entre los distintos mecanismos de transmisión de movimiento. Relacionarás los elementos de transmisión y transformación de movimiento con sus órganos auxiliares de sujeción, unión, guiado y estanqueidad. Resolverás ejercicios y cuestiones planteadas con transmisión de movimiento. Analizarás la transmisión de fuerzas y esfuerzos a que están sometidos los elementos de transmisión.

01 C_Fluidos_SD.qxd:01 C_Fluidos

1/3/11

12:15

Página 7

Fundamentos de máquinas

7

CASO PRÁCTICO INICIAL situación de partida Félix trabaja de mecánico en un taller de reparación de automóviles realizando tareas de mantenimiento, principalmente de tipo correctivo, de los sistemas conjuntos y subconjuntos mecánicos, hidráulicos, neumáticos y eléctrico/electrónico que conforman los diferentes tipos de vehículos. Así mismo, deberá realizar transformaciones en los vehículos según petición del cliente. Como ejemplo de las tareas más habituales, realiza el mantenimiento del sistema de dirección, para lo cual es muy importante tener los conocimientos siguientes:

20 cm

• Identificar los elementos de guiado y apoyo. • Analizar los tipos de movimiento. • Explicar los conceptos de fuerza, par, potencia y sus unidades asociadas. • Calcular las desmultiplicaciones y relaciones de movimiento en ejercicios propuestos y sobre los elementos de transmisión y transformación de movimiento. • Clasificar el desmontaje y montaje de rodamientos atendiendo a los manuales técnicos.

Mangueta

20

cm r = 25 cm

Barra de acoplamiento

Z = 14 dientes

Palanca de ataque

30 cm

A

14 kgf

Palanca de acoplamiento

Palanca de mando

Barra de mando

15 cm

estudio del caso Durante el estudio de la unidad, analiza cada punto del tema, con el objetivo de contestar a las preguntas de este caso práctico inicial. 1. En el sistema de dirección de un vehículo, intervienen diferentes piezas. ¿Cómo se llaman? 2. Hay diferentes tipos de movimientos. ¿Puedes clasificarlos?

3. Dispone de palancas y ruedas que transforman el movimiento. ¿Puedes calcular su relación de transmisión?

01 C_Fluidos_SD.qxd:01 C_Fluidos

1/3/11

12:15

Página 8

Unidad 1

8

1. Funciones mecánicas elementales El funcionamiento de un mecanismo se consigue mediante la acción coordinada de las diferentes piezas que intervienen en su conjunto, cada una de las cuales realiza una función precisa. Para estudiar mejor el comportamiento de las distintas piezas que componen un mecanismo, vamos a clasificar las funciones elementales para las que se diseñan cada una de ellas, que serán: • Estructurales. • De unión. • De impermeabilidad.

1.1. Estructurales Una pieza cumple una función estructural cuando actúa como cuerpo o soporte de la máquina o de algunos de sus componentes. Es la parte más robusta, visible exteriormente, llamada normalmente bastidor, bancada o bloque.

1.2. De unión Existe unión entre las piezas cuando queda total o parcialmente eliminada toda posibilidad de desplazamiento de cualquiera de ellas con respecto al resto. Unión rígida permanente Es aquella en que, para producir la separación de las piezas, es necesario romper alguna de ellas o el órgano de unión. Ejemplos de ello son el remachado o la soldadura, utilizados especialmente en elementos estructurales y calderería. Unión rígida desmontable

vocabulario El perno Un perno es el conjunto de tornillo y tuerca.

Aquella en que se puede realizar el montaje y desmontaje de sus componentes un número razonable de veces sin deterioro ninguno. Es el caso de unión mediante tornillos, pernos, espárragos, tuercas, arandelas, prisioneros, pasadores, chavetas, abrazaderas, etc. Tornillos, pernos y espárragos Se entiende por tornillo el elemento de sujeción constituido por una cabeza de forma variable y un cuerpo, denominado vástago, que se introduce en el agujero roscado de la pieza a la que se une. El tornillo se enrosca únicamente en una de las piezas, que hace de tuerca, y atraviesa libremente, con holgura, la otra u otras, destinadas a ser apretadas. Un perno o tornillo con tuerca, por su parte, atraviesa libremente las piezas que se desean unir, quedando éstas presionadas entre la cabeza del perno y la tuerca que enrosca al perno en su otro extremo. Un espárrago es un tornillo que no tiene cabeza y está roscado por sus dos lados. Uno enrosca en una pieza, a la que permanece permanentemente unido; y el otro se introduce en la otra u otras piezas a las que se quiere unir la primera, y recibe una tuerca para realizar el cierre.

01 C_Fluidos_SD.qxd:01 C_Fluidos

1/3/11

12:15

Página 9

Fundamentos de máquinas

9

Cabeza

Hexagonal

Allen

Embutida

Phillips

Tornillo

Cuerpo

Tuerca Redonda

a

Figura 1.1. Tornillo.

a

Figura 1.2. Perno.

a

Figura 1.3. Espárrago.

a

Figura 1.4. Cabezas de tornillos.

Los tipos de cabezas de tornillos más utilizados en automoción son los expuestos en la figura 1.4. Tuercas y contratuercas Son elementos de sujeción complementarios de los pernos y espárragos. Para evitar que se afloje la tuerca, se aprieta a esta por medio de una contratuerca, que en realidad es otra tuerca, generalmente menos gruesa. Las tuercas autoblocantes, más extendidas, evitan el aflojamiento incorporando en el agujero roscado, un anillo de plástico que hace de freno. Cuadrada

a

Hexagonal

Ranurada

Almenada

Botón

Mariposa

Figura 1.5. Tuercas.

Arandelas Son elementos complementarios de los tornillos y tuercas. Pueden ser planas o biseladas y las clasificamos según su medida nominal o diámetro interior en milímetros. Se clasifican en: • Arandelas de protección. Tienen la misión de proporcionar un asiento correcto a las cabezas de los tornillos y a las tuercas, así como de repartir la presión de la cabeza del tornillo, o de la tuerca, sobre una mayor superficie de la pieza, para no dañarla.

Plana a

• Arandelas de seguridad. Tienen por misión impedir el aflojamiento de los tornillos por las vibraciones de los elementos que los rodean. • Arandelas de muelle, Grower. Cuya medida nominal será el diámetro interior.

Biselada

Figura 1.6. Arandelas.

Sentido de apriete

...