CÁLCULO DE EMBRAGUES

PAR DE TRANSMISIÓN:

Explicación:

El embrague de los vehículos va montado entre el motor y la caja de cambios y permite cortar la transmisión de la fuerza. Sirve para la puesta en marcha, para cambiar las marchas y como seguro.

El embrague, estando acoplado (embragado) absorbe el par motor y y lo cede a la caja de cambios.

1. Fuerza de rotación:

La acción del embrague de fricción descansa en el principio del rozamiento. Estando desembragado (desacoplado) no parece ningún rozamiento. Al embragar se produce una transición de rozamiento dinámico a rozamiento estático.

2. Radio efectivo:

La fuerza de rotación del embrague no ataca en la periferia sino en la corona que forma la superficie de fricción del embrague y es por esta razón que se toma como radio efectivo del momento de giro el que se marca en el dibujo.

NOTACIONES:

ME = Momento de giro del embrague (Nm)

F rot = Fuerza de rotación del embrague= Resistencia de rozamiento (N)

rm = Radio efectivo del embrague

Fn = Fuerza de los resortes del embrague = Fuerza normal del rozamiento= Fuerza elástica(N)

μE = Coeficiente de rozamiento de la guarnición del embrague (-)

d1 = Diámetro exterior de la guarnición

d2 = Diámetro interior de la guarnición

Fórmulas generales:

F rot=¿ Fn * μE (N) rm=d1+d2

2∗2(m)

ME=Fn∗μE∗d1+d2

4(Nm)

EJERCICIOS:

1. En un embrague mono disco en seco se aprietan los discos con una fuerza de 3500 N. El coeficiente de rozamiento de la guarnición del embrague es 0.45. Calcular la fuerza de rotación.

DEFINICIÓN DE VARIABLES: DATOS: FORMULA GENERAL:

Fn= Fuerza de los resortes del embrague Fn= 3500 N

μE = Coeficiente de rozamiento de la guarnición (-) μE = 0.45 F rot=¿ Fn * μE (N)

F rot = Fuerza de rotación del embrague (N) F rot= ?

DESARROLLO: SOLUCIÓN:

F rot=¿ 3500 N * 0.45 La fuerza de rotación del embrague mono disco es de 1575 N (newton)

F rot=¿ 1575 N

2. Para la guarnición del embrague representada en el dibujo calcular la fuerza de rotación.

GRAFICO DEFINICIÓN DE VARIABLES: DATOS:

Fn= Fuerza de los resortes del embrague Fn= 2200 N

μE = Coeficiente de rozamiento de la guarnición (-) μE = 0.32

F rot = Fuerza de rotación del embrague (N) F rot = ?

FORMULA GENERAL: DESARROLLO: SOLUCIÓN:

F rot=¿ Fn * μE (N) F rot=¿ 2200 N * 0.32 La fuerza de rotación del embrague es 704 N (newton)

F rot=¿ 704 N

3. De la fórmula para calcular la fuerza de rotación despejar la fuerza de aprieto(fuerza elástica)

NOTACIONES:

F rot = Fuerza de rotación del embrague= Resistencia de rozamiento (N)

Fn = Fuerza de los resortes del embrague = Fuerza normal del rozamiento= Fuerza elástica(N)

μE = Coeficiente de rozamiento de la guarnición del embrague (-)

Fórmula de la fuerza de rotación: Fórmula despejada (fuerza elástica)

F rot=¿ Fn * μE (N) Fn=F rotμE

(N)

Fórmula despejada (coeficiente de rozamiento)

μE=F rotFn

4. Un embrague transmite una fuerza de rotación de 5200N. Los discos de embrague están apretados por 9 resortes.

Calcular:

a) La fuerza total de aprieto para un coeficiente de rozamientoμE =0.3b) La fuerza elástica de un resorte. GRAFICO: DEFINICIÓN DE VARIABLES:

Fn= Fuerza de los resortes del embrague F rot= 5200N

μE = Coeficiente de rozamiento de la guarnición (-) μE = 0.3

F rot = Fuerza de rotación del embrague (N) Fn =?

DESARROLLO: SOLUCIÓN:

FORMULAS: Fn=5200N0 .3

Fn=17333 .3N La fuerza elástica de un resorte es 17333.3 N

Fn=F rotμE

(N)

5. La guarnición de un embrague mono disco en seco se engrasa a causa de una pérdida de aceite por el reten del cigüeñal y su coeficiente de rozamiento que era de 0.4 se reduce entonces a 0.18. La fuerza de aprieto de la prensa es de 4500N.

Calcular:

a) La fuerza de rotación con la guarnición intacta.b) La fuerza de rotación con la guarnición engrasada.c) El tanto por ciento menos la fuerza de rotación a causa del engrase. DEFINICIÓN DE VARIABLES: DATOS: FORMULA GENERAL:

Fn= Fuerza de los resortes del embrague Fn= 4500 N

μE = Coeficiente de rozamiento de la guarnición (-) μE = 0.4 F rot=¿ Fn * μE (N)

F rot = Fuerza de rotación del embrague (N) μE = 0.18

F rot= ? %=? DESARROLLO:

F rot=¿ 4500 N * 0.4 F rot=¿ 4500 N * 0.18 Intacta 1800 N 100% = 810∗100

1800 C= 45%

a¿F ¿rot=¿ 1800 N b¿F ¿rot=¿ 810 N Engrasada 810N ?

6. Calcular para el disco de embrague del dibujo el radio efectivo. ¿Cuál es para ese mismo disco el par?(tomar datos del dibujo)

GRAFICO: DEFINICIÓN DE VARIABLES: Datos:

ME = Momento de giro del embrague (Nm) F rot= 5200N F rot = Fuerza de rotación del embrague d1 =186mm=0.186m

rm = Radio efectivo del embrague d2 = 126mm=0.126m

d1 = Diámetro exterior de la guarnición rm =?

d2 = Diámetro interior de la guarnición

DESARROLLO:

FORMULAS: rm=0 .186m+0 .126m

2∗2(m) ME=¿5200N∗0.0775m¿

rm=d1+d2

2∗2(m) rm=¿0.0775m ME=162.75 Nm

ME=F rot∗rm

7. Un embrague mono disco en seco consta de una guarnición con un coeficiente de ro izamiento μE =0.45. L as dimensiones del disco son d1=140mm y d2= 220mm. La prensa que aprieta el disco lleva 9 resortes con una fuerza cada uno de 800N.¿Cuál es el par del embrague?

DEFINICION DE VARIABLES: DATOS: FORMULAS:

ME = Momento de giro del embrague (Nm) μE = 0.45 F rot=¿ Fn * μE (N)

F rot = Fuerza de rotación del embrague d1 = 140mm=0.14m ME=F rot∗rm

rm = Radio efectivo del embrague d2 = 220mm=0.22m rm=d1+d2

2∗2(m)

Fn = Fuerza de los resortes del embrague Fn = 800N*9=7200N DESARROLLO:

μE = Coeficiente de rozamiento (-) ME = ? F rot=¿ 7200 * 0.45 F rot=¿ 3240N

d1 = Diámetro exterior de la guarnición rm = ? rm=0.14+0.22

2∗2 rm=0 .09m

d2 = Diámetro interior de la guarnición ME=¿3240∗0.09¿ ME = 291.6Nm

9. Las guarniciones del embrague de discos múltiples representando en el dibujo están apretadas por 9 resortes ¿cuánto vale el par del embrague?

GRAFICO: DEFINICION DE VARIABLES: DATOS: FORMULAS:

ME = Momento de giro del embrague (Nm) μE = 0.35 F rot=¿ Fn * μE (N)

F rot

= Fuerza de rotación del embrague

d1

= 180mm=0.18m

ME=F rot∗rm

rm = Radio efectivo del embrague d2 = 110mm=0.11m rm=d1+d2

2∗2(m)

Fn = Fuerza de los resortes del embrague Fn = 9600N=5400N DESARROLLO:

μE = Coeficiente de rozamiento (-) ME = ? F rot=¿ 5400 * 0.35 F rot=¿ 1890N d1 = Diámetro exterior de la

guarnición rm = ? rm=0 .18+0.11

2∗2 rm=0.0725m

d2 = Diámetro interior de la guarnición ME=¿1890∗0.0725¿ ME = 137.03Nm

8. De la fórmula para el cálculo del momento del embrague (para embrague mono disco en seco) despejar la fuerza elásticaFn

DEFINICION DE VARIABLES:

ME = Momento de giro del embrague (Nm)

F rot = Fuerza de rotación del embrague

Fn = Fuerza de los resortes del embrague

FORMULA EMBRAGUE MONODISCO EN SECO: FORMULA ELASTICA:

F rot=¿ Fn * μE (N) Fn=F rotμE

(N)