Calculo De Embragues 5z2a52

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA CHAPINGO “ENSEÑAR LA EXPLOTACIÓN DE LA TIERRA, NO LA DEL HOMBRE”

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA AGRÍCOLA

MATERIA TRACTORES Y AUTOMOVILES “Cálculo de embragues”

PROFESOR J. Guadalupe Gaytán Rueleas

PRESENTA: Canek Mota Delfin

Chapingo Estado de México a 9 de abril del 2018

INDICE INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................. 3 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DEL TRACTOR MF 285 ................................................................... 4 EXIGENCIAS HACIA LOS EMBRAGUES. .......................................................................................... 6 ESTRUCTURA DE UN EMBRAGUE DE DISCO UNICO. ..................................................................... 7 PARAMETROS PRINCIPALES DEL EMBRAGUE. .............................................................................. 8 CALCULOS PRINCIPALES. ............................................................................................................... 9 COEFICIENTE DE SEGURIDAD .................................................................................................... 9 FUERZA DE PRESIÓN DE LOS RESORTES, PE. ........................................................................... 10 COMPROBACIÓN DE LA PRESIÓN ESPECIFICA DE LAS SUPERFICIES DE FRICCIÓN.................. 11 DESPLAZAMIENTO DEL PLATO OPRESOR ∆𝑙𝑖 .......................................................................... 11 OTROS PARÁMETROS. ................................................................................................................. 12 CALCULO DEL MANDO MECÁNICO. ............................................................................................ 12 ESQUEMA GENERAL DEL MECANISMO DE MANDO DEL EMBRAGUE. ................................... 12 RELACIÓN DE BRAZOS DE PALANCA GENERAL I...................................................................... 12 DESPLAZAMIENTO TOTAL DEL PEDAL IP. ................................................................................ 13 DESPLAZAMIENTO DE TRABAJO LT ......................................................................................... 14 FUERZA MÁXIMA APLICADA AL PEDAL PP. ............................................................................. 14 CALCULO DEL DISCO DEL EMBRAGUE. ........................................................................................ 15 A COMPRESIÓN: ...................................................................................................................... 15 AL CORTE ................................................................................................................................. 15 CALCULO DE LOS FORROS (PASTAS) DE LOS DISCOS. ............................................................. 15 CALCULO DE LOS RESORTES DE PRESIÓN. .................................................................................. 16 FUERZA ELÁSTICA DE UN RESORTE FR. ................................................................................... 16 DESPLAZAMIENTO O FLECHA MÁXIMA DE CADA RESORTE F1 ............................................... 17 CANTIDAD DE ESPIRAS DE CADA RESORTE N. ......................................................................... 17 OTROS CÁLCULOS IMPORTANTES. .............................................................................................. 17 CALCULO DE LA FUERZA TANGENCIAL QUE ACTÚA EN EL EMBRAGUE FT. ............................ 17 CALCULO DEL EMBRAGUE AL TRABAJO ESPECIFICO DE PATINAJE. CALENTAMIENTO DEL EMBRAGUE. ............................................................................................................................. 18 BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................................. 18

MASSEY FERGUSON MF285

INTRODUCCIÓN La potencia producida por el motor, producto de un par una velocidad angular, pasa del volante de inercia al embrague, de este a la caja de cambios, de esta al diferencial, pasando de este a través de los semipalieres y de la reducción final, a las ruedas motrices. La misión del embrague es conectar o desconectar el movimiento de giro del cigüeñal a la caja de cambios. Cuando no se actúa sobre el pedal del embrague, lo que es su posición normal, el movimiento del motor se transmite a la caja de cambios. Al pisar el pedal, el embrague deja de transmitir dicho movimiento. Por tanto, el embrague es el elemento encargado de transmitir la potencia del motor a voluntad del conductor. Mecánicamente el embrague se puede considerar, como un transmisor de par motor a un régimen de giro. Las características que debe tener todo embrague deben ser tales que su diseño permita que su trabajo sea progresivo y elástico, para que el movimiento no se transmita bruscamente o a tirones, y que absorba las variaciones de par del motor. El tipo de embrague montado en el vehículo esta condicionado por el modelo de caja de cambios: los vehículos con cajas de cambios manuales obligan a montar embragues de fricción en seco o bañados en aceite y controlados por el conductor desde el pedal del embrague. Cuando la potencia del motor de un tractor se utiliza para rodadura y simultáneamente para tirar y accionar desde la toma de fuerza una máquina, ocurre que, al pisar el embrague, si el accionamiento de la toma de fuerza se hace desde el eje primario, se detienen a la vez la maquina y el tractor. Esto, además de hacer incomoda la conducción del conjunto, puede provocar atascos y mal funcionamiento en la máquina. Para evitar este inconveniente se independizaron el movimiento de la caja de cambios y el movimiento de la toma de fuerza gracias al denominado embrague de doble disco. En esencia este embrague trabaja igual que un embrague de un solo disco, este embrague lleva un disco de embrague mas y un plato opresor más. Para el calculo del embrague se toma en cuenta como como un embrague de un solo disco ya que ambos deben transmitir la misma potencia hacia las ruedas como a la toma de fuerza.

Especificaciones técnicas del tractor MF 285

CALCULO DE EMBRAGUE DE UN DISCO.

Para la realización de esta parte del trabajo de curso se deben tener los siguientes datos de entrada del vehículo que se seleccionó como prototipo o su equivalente.

-

Momento torsor máximo al volante del motor, Nm; Frecuencia de rotación nominal del motor, minˆ-1 Diámetro exterior del volante, mm Estructura general y parámetros de kid de embrague real.

a) CALCULO DE EMBRAGUES DE DISCO UNICO. Por su sencillez constructiva, fiabilidad y posibilidad de adaptarse fácilmente en la cavidad que se encuentra libre en el volante del motor de combustión interna(MCI) es que han tenido gran aplicación en los autos y tractores.

EXIGENCIAS HACIA LOS EMBRAGUES. Las exigencias fundamentales hacia los embragues se encuentran:

-

-

-

Debe transmitir todo el momento torsor máximo del MCI, sin patinaje o resbalamiento cuando se encuentra embragado. Cuando se encuentre desembragado el vehículo debe desacoplar completamente la transmisión de potencia con un mínimo recorrido del mando, lo cual no se consigue con el embrague cónico. Los elementos conducidos del embrague deben poseer mínimos valores de comento de inercia, con el fin de conseguir tiempos mínimos para el cambio de velocidades en la caja de transmisión. La fuerza de empuje que se aplica a las superficies de fricción no se debe transmitir a los demás elementos aledaños. El embrague debe tener la durabilidad aceptada en las normas, elevada tecnología constructiva, sencillez en el mantenimiento y ajuste, entre otras.

ESTRUCTURA DE UN EMBRAGUE DE DISCO UNICO. En la figura 1 aparece la estructura de un embrague de disco.

Ilustración 1 Estructura de embrague de disco único.

Partes motrices. -

1. Volante 3. Plato opresor. 6. Campana o cuerpo centrador(cubierta) 4. Tornillos de fijación 5. Resortes o muelles.

Parte conducida -

2. Disco de embrague con los forros y las estrías en el centro.

Partes del mecanismo de mando -

7. Palanca o palanquillas (dedos) de desembrague con apoyos 8. Collarín 9. Asiento del acople de la horquilla 10. Base de deslizamiento del asiento (cople)

En el esquema anterior la fuerza Pe no se transmite al motor, pues por un lado se absorbe por el volante y por el otro lo absorbe la cubierta, unidos entre si rígidamente. Sobre el cigüeñal solo se transmite la fuerza de desacople del embrague. El total desembrague y embrague se logra por medio de la holgura δ entre las palancas y el collarín.

PARAMETROS PRINCIPALES DEL EMBRAGUE. Β – Coeficiente de seguridad (ver punto 4.1). Pe – Fuerza de empuje o de compresión de los resortes. 𝑑𝑒 , 𝑑𝑖 - Diámetros externos e internos de los forros de rozamientos del disco. S – Grosor del disco embrague. μ – Coeficiente de rozamiento de las superficies de trabajo del embrague (seleccionar de literatura especializada, siempre debe ser μ ≥ 0.3 … 0.4). n – Cantidad de resortes. Z – Cantidad de superficies de rozamiento. q – Presión especifica de las superficies en rozamiento. 𝑙1- Desplazamiento del plato opresor t – Cantidad de palanquillas (dedos).

CALCULOS PRINCIPALES. Coeficiente de seguridad El coeficiente de seguridad β de los embragues se debe encontrar entre los siguientes intervalos según el vehículo. Para autos ligeros: β = 1.2 a 1.75; Para autos de carga: β = 1.5 a 2.2 Para autos todoterreno: β = 1.8 a 3.0 Para tractocamiones y tractores: β = 2.5 a 3.0

El coeficiente de seguridad β se calcula por medio de la siguiente ecuación:

𝛽=

𝑀𝑒𝑛𝑏 𝑀𝑒 𝑚𝑎𝑥

El coeficiente de seguridad se tomó de los valores anteriores β = 2.8 𝑀𝑒 𝑚𝑎𝑥 = 230 𝑁𝑚, @ 1300 𝑟𝑝𝑚 𝑀𝑒𝑛𝑏 = 230 ∗ 2.8 = 644 𝑁𝑚 Donde: Menb – Momento de rozamiento del embrague. Me^max – Momento torsor máximo que entrega el motor.

Este coeficiente garantiza el trabajo cuando disminuye el coeficiente de fricción, μ; y la fuerza de presión de los muelles, Pe; y /o cuando aumenta el desgaste de los forros o superficies de rozamiento. Como ejemplo se puede mencionar que durante la explotación de los vehículos el coeficiente de ficción μ disminuye en un 10 – 20 %, la fuerza de tensión de los resortes en un 8 – 10%. El desgaste de los forros disminuye β en un 5 – 10 %. En general el coeficiente β disminuye en un 23 – 40 % durante la explotación.

Fuerza de presión de los resortes, Pe. La fuerza de presión de los resortes Pe se calcula utilizando la siguiente ecuación: 𝑀𝑒 𝑀𝑎𝑥 ∙ 𝛽 𝑀𝑒𝑚𝑏 𝑃𝑒 = = 𝑅𝑚 ∙ 𝑧 ∙ 𝜇 𝑅𝑚 ∙ 𝑧 ∙ 𝜇 𝑃𝑒 =

644 𝑁 𝑚 = 9019.6 𝑁 = 919.74 𝑘𝑔𝑓 0.119 𝑚 ∗ 2 ∗ 0.3

Donde: Rm – Radio medio de los forros. El radio medio de los forros se calcula por medio de la siguiente ecuación: 𝑅𝑚 = 𝑅𝑚 =

𝑑𝑒 + 𝑑𝑖 4

305 𝑚𝑚 + 171 𝑚𝑚 = 119 𝑚𝑚 4

La elección del 𝑑𝑒 debe garantizar que la velocidad circular del plato opresor no sobrepase los 65 – 70 ms^-1 requeridos por los hierros fundidos (aceros grises). El valor de μ (coeficiente de rozamiento) debe estar para los forros de base de asbestos entre 0.3 y 0.35; los valores menores deben seleccionarse para autos pesados y tractores. Los forros pueden ser de: cartón de amianto, caucho de amianto, amianto baquelizado, asbesto metálico y fibra sin asbesto. Es importante recordar que el amianto como material para forros de embragues y frenos y en otras aplicaciones esta prohibido en muchos países, pues es uno de los agentes principales en la contaminación del aire por partículas solidas suspendidas PM10 y PM 2.5. Existen normas que establecen para diferentes radios medios Rm, los parámetros de momento torsor máximo 𝑀𝑒 𝑀𝑎𝑥 , 𝛽, cantidad de discos, frecuencia nominal del motor, cantidad de palancas t, cantidad de resortes n, y la cilindrada del motor (ejemplo: ver catálogo de Luk o de Sarch). En la tabla 4.1 aparecen algunos valores recomendados.

También existen discos de embrague ya normalizados para diferentes aplicaciones, donde se muestra: 𝑑𝑒 , 𝑑𝑖 𝑦 𝑠, con sus respectivas tolerancias. Después de elegir un disco con dos superficies de rozamiento de acuerdo con las dimensiones del volante y la velocidad circular, se comprueba la presión especifica de las superficies de rozamiento.

Comprobación de la presión especifica de las superficies de fricción. La presión especifica (q) de las superficies de fricción se calcula según la ecuación siguiente:

𝑞= 𝑞=

4 ∙ 𝑃𝑒 𝜋(𝑑𝑒2 − 𝑑𝑖2 )

4 ∗ 919.74 𝑘𝑔𝑓 𝑘𝑔𝑓 = 1.83 𝜋(30.5𝑐𝑚2 − 17.1𝑐𝑚2) 𝑐𝑚2

El valor de q debe estar entre 1.5 – 2.5 kgf/cm2 (0.15 – 0.25 Mpa). Si sobrepasa este valor entonces se debe aumentar la superficie de rozamiento y si esto no es posible por cualquier causa, entonces se debe aumentar la cantidad de superficies de rozamiento a z = 4.

Desplazamiento del plato opresor ∆𝒍𝒊 Para el desembrague completo se debe tener una holgura 𝛿1 = 0.5 − 1.0 𝑚𝑚 entre las superficies en fricción, para ello se debe proporcionar el siguiente desplazamiento del disco opresor durante el desembrague: -

Embrague de un disco: ∆𝑖𝑖 = 1.0 − 2.0 𝑚𝑚 Embrague de 2 discos: ∆𝑙𝑖 = 2.0 − 4.0 𝑚𝑚 𝛿1 = 1 𝑚𝑚

∆𝑙𝑖 = 2.0 𝑚𝑚

Otros parámetros. 1.1.1. El desacoplamiento durante el cambio de velocidad debe durar de 0.15 a 0.25 s. 1.1.2. La fuerza máxima permisible [Pp] que se debe aplicar sobre el pedal del embrague no debe sobre pasar: - Para autos ligeros [Pp] ≤ 15 kgf (150 N) - Para autos de carga y tractores [Pp] ≤ 20 kgf(200 N) 1.1.3. El desplazamiento del pedal [lp] y el torque aplicado [A] no debe sobrepasar: - Para autos de carga: [lp] ≤ 200 mm y [A] ≤ 3.0 kgf.m (30 Nm) - Para autos ligeros: [lp] ≤ 150 – 180 mm y [A] ≤ 2.3 kgf.m (23 Nm).

Calculo del mando mecánico. Esquema general del mecanismo de mando del embrague. Se debe representar el esquema general del mecanismo de mando del embrague del vehículo prototipo. A modo de ejemplos se representa el siguiente esquema (figura 2).

Ilustración 2 Mecanismo de mando mecánico de un embrague.

Relación de brazos de palanca general i. 𝑖 = 𝑖𝑚 ∙ 𝑖𝑝

𝑖 = 14.3 ∗ 4.35 = 62.2 Donde: Im – Relación del mando Ip – Relación de los brazos de las palancas (palanquillas o dedos). a) Calculo de la relación del mando im. 𝑖𝑚 = 𝑖𝑚 =

𝑎∙𝑐 𝑏∙𝑑

33 𝑐𝑚 ∗ 8𝑐𝑚 = 14.3 4𝑐𝑚 ∗ 4.6𝑐𝑚

Donde: A,b,c,d – Longitud de los brazos de mando, mm. b) Calculo de la relación de los brazos de las palanquillas ip. 𝑖𝑝 = 𝑖𝑝 =

𝑒 𝑓

8.7 = 4.35 2

Donde: e, f – Longitud de los brazos de las palanquillas, mm.

Desplazamiento total del pedal ip. El desplazamiento total del pedal es la suma del juego (desplazamiento u holgura) libre y del desplazamiento de trabajo del pedal. 𝑙𝑝 = 𝑙𝑣 + 𝑙𝑡 𝑙𝑝 = 28.6 𝑚𝑚 + 124.4 𝑚𝑚 = 153 𝑚𝑚 Donde: Iv – Desplazamiento o juego libre, mm It – Desplazamiento de trabajo, mm.

c) El desplazamiento libre tiene su origen en los juegos que presentan las uniones y rotulas del mecanismo de mando y entre el collarín y las palancas del embrague. 𝑙𝑣 = 𝑖𝑚 (𝛿 + 𝛿 1 ) = 28.6

Donde: δ – Holgura entre los dedos y el collarín, 2 -3 mm

δ1 – Holgura total entre las uniones de los brazos del mando.

Desplazamiento de trabajo Lt Este desplazamiento se determina considerando el desplazamiento del disco opresor que garantice el desbloqueo total del embrague. 𝑙𝑡 = 𝑖 ∙ ∆𝑙𝑖 = 𝑖𝑚 ∙ 𝑖𝑝 ∙ ∆𝑙𝑖 𝑙𝑡 = 62.2 ∗ 2 𝑚𝑚 = 124.4 𝑚𝑚

Fuerza máxima aplicada al pedal Pp. La fuerza máxima aplicada al pedal Pp en la posición de desbrague se determina a partir de la fuerza máxima necesaria para separar al disco opresor Pdes.

Es necesario señalar que la fuerza máxima necesaria para separar al disco opresor es igual a la fuerza de presión de los resortes, por tanto, Pdes = Pe. Entonces: 𝑃𝑝 =

𝑃𝑑𝑒𝑠 ≤ [𝑃𝑝] ∴ 𝑖 = 𝑃𝑑𝑒𝑠/(𝑃𝑝 ∙ 𝜂) 𝑖∙𝜂

𝑃𝑝 =

919.7 𝑘𝑔𝑓 = 18.48 𝑘𝑔𝑓 62.2 ∗ 0.8 𝑃𝑝 < [𝑃𝑝]

Donde: η – Rendimiento mecánico del mando. Para mando mecánico. η = 0.7 – 0.8 [Pp] – Fuerza permisible sobre el pedal del embrague. d) Trabajo A en desbloquear el embrague. El trabajo A se calcula por medio de la ecuación siguiente: 𝐴=(

𝑃𝑑𝑒𝑠 + 𝑃ℇ ) ∆𝑙𝑖 ≤ [𝐴] 2𝜂

9019.6 + 181.2 ∗ 62.2 2 𝐴=( )∗ = 25.36 𝑁𝑚 2 ∗ 0.8 1000 𝐴 < [𝐴] Donde: Pℇ - Fuerza de los resortes al desbloquear el embrague [A] – Trabajo permisible. Si el trabajo A < [A], Pero Pp> [Pp], entonces es necesario introducir un corrector en el sistema.

Calculo del disco del embrague. El centro del disco se fabrica de acero al carbono con 0.4 a 0.45 % de carbono y al cromo con temple y revenido, de dureza HRC = 38 … 45. El calculo se reduce a la determinación de esfuerzos de aplastamiento o compresión y al corte, utilizando las siguientes ecuaciones:

A compresión: 𝜎𝑐 = 𝜎𝑐 =

8𝑀𝑑 𝑚𝑎𝑥 (𝐷 2 − 𝑑 2 )𝑧 ∙ 𝑙

8(13133.9432𝑘𝑔𝑓 𝑐𝑚) 𝑘𝑔𝑓 = 379.29 2 2 2 (4.5𝑐𝑚 − 3.6𝑐𝑚 )10 ∙ 3.8𝑐𝑚 𝑐𝑚

Al corte 𝜏∞ = (4𝑀𝑑 𝑚𝑎𝑥 )/((𝐷 + 𝑑)𝑧 ∙ 𝑏 ∙ 𝑙)) 𝜏∞ = (4 ∗ 13133.9432)/((4.5 + 3.6)10 ∙ .6 ∙ 3.8)) = 284.3469

𝑘𝑔𝑓 𝑐𝑚2

Donde: D y d – Diámetro externo e interno de las estrías del centro del disco. Z, b y l – Cantidad, ancho y largo de las estrías del centro del disco. a) El momento máximo dinámico 𝑀𝑑 𝑚𝑎𝑥 se calcula por medio de la ecuación: 𝑀𝑑 𝑚𝑎𝑥 = 2 𝛽 𝑀𝑒 𝑚𝑎𝑥 𝑀𝑑 𝑚𝑎𝑥 = 2 ∗ 2.8 ∗ 2345.347 𝑘𝑔𝑓 𝑐𝑚 = 13133.9432 𝑘𝑔𝑓 𝑐𝑚 b) Calculo de comprobación. Los esfuerzos de compresión y de corte calculados deben estar entre los valores permisibles que a continuación se señalan: 𝑘𝑔𝑓 𝑐𝑚2 2

-

A compresión: [𝜎𝑐 ] ≤ 300 − 400

-

Al corte: [𝜏∞ ] ≤ 200 − 300 𝑘𝑔𝑓/𝑐𝑚

c) El centrado de unión (disco – árbol primario de la caja de velocidades) debe ser por el diámetro exterior D o por el ancho de las estrías b. d) En muchos discos se colocan amortiguadores para absorber las vibraciones de la transmisión, no permitir que entren en resonancia con las ondas que se producen en el MCI (dámper) y son los resortes que se colocan en el propio disco.

Calculo de los forros (pastas) de los discos. El ancho radial de las pastas h se puede determinar por la ecuación siguiente:

ℎ=

𝑃𝑒 2𝜋 ∙ 𝑅𝑚 ∙ 𝑞

ℎ=

919.74 𝑘𝑔𝑓 2𝜋 ∙ 11.9𝑐𝑚 ∙ 1.83𝑘𝑔𝑓

= 6.72𝑐𝑚

Esta ecuación se despeja del hecho de que el área Ar de la pasta se calcula como: 𝐴𝑟 = (

𝑃𝑒 ) = 2𝜋 ∙ 𝑅𝑚 ∙ ℎ 𝑞

𝑃𝑒 𝐴𝑟 = ( ) = 2𝜋 ∙ 11.9𝑐𝑚 ∙ 6.72𝑐𝑚 = 502.45 𝑐𝑚2 𝑞

e) Calculo del diámetro exterior de e interior di del disco de embrague. 𝑑𝑒 = 𝑅𝑚 +

ℎ 2

𝑑𝑒 = 11.9 +

6.72 = 15.26 𝑐𝑚 2

𝑑𝑖 = 11.9 −

6.72 = 8.54 𝑐𝑚 2

Donde: Rm – Radio medio del forro del disco.

Calculo de los resortes de presión. En los embragues de disco es necesario que las superficies de o (volante del motor – disco de embrague – plato opresor) sean planas – paralelas, por esto la presión ejercida sobre ellas debe ser uniformemente repartida. En la mayoría de los embragues (sobre todo de camionetas y autos pesados) se sitúan de 4 a 6 resortes, siendo en mas cantidades en camiones y tractores, en dependencia de la potencia a transmitir. Los resortes mas utilizados en los embragues, de acuerdo con sus características, son los cilíndricos y los cónicos, los últimos de secciones rectangulares y cilíndricas. Se fabrican de aceros al silicio o al manganeso, tratados con temple en aceite y a continuación un revenido. La dureza se encuentra en HRC = 38 … 45. El calculo de los resortes de los embragues se centra en la elección de sus dimensiones, de tal manera garanticen la fuerza de empuje Pe necesaria y su resistencia mecánica. El calculo a la durabilidad no se realiza, ya que la cantidad de ciclos de carga (cantidad de acciones de desembragues) no alcanza la cantidad de ciclos de 10 6

Fuerza elástica de un resorte Fr. La fuerza elástica que debe poseer uno de los resortes del embrague se calcula por la ecuación siguiente: 𝐹𝑟 =

𝑃𝑒 𝑡

𝐹𝑟 =

919.74 𝑘𝑔𝑓 12

= 76.645 𝑘𝑔 𝑓

Donde: t – Cantidad de resortes.

Desplazamiento o flecha máxima de cada resorte f1 La fecha máxima debe escogerse entre 2 y 5 mm (debe coincidir con la separación entre el disco y el plato opresor ∆𝑙𝑖 ). ∆𝑙𝑖 = 2𝑚𝑚

Cantidad de espiras de cada resorte n. La cantidad de espiras de cada resorte se calcula por la siguiente ecuación: 𝑁=8 a) Los demás cálculos de esfuerzo cortante, τ; rigidez, K; y desplazamiento de compresión, ∆l; se pueden realizar utilizando la metodología expuesta en los libros de diseño de elementos de máquinas.

Otros cálculos importantes. Calculo de la fuerza tangencial que actúa en el embrague Ft. El calculo de la fuerza tangencia que actúa en el embrague es necesaria conocerla para poder hacer el calculo del elemento que fija el forro al disco de embrague, ya sean remaches o algún tipo de pegamento, además, que la cantidad y tipos de resortes que muchas veces se instalan en el disco para absorber las vibraciones y los impactos torsionales que se producen al poner en movimiento los vehículos o cambiar de velocidades. La fuerza tangencial se calcula: 𝐹𝑡 = 𝑃𝑒 ∙ 𝜇 𝐹𝑡 = 9019.6𝑁 ∗ 0.3 = 2705.88𝑁 O bien utilizando la siguiente ecuación: 𝑁𝑒 𝑁𝑒 𝑁𝑒 ∙ 60 𝐹𝑡 = ( ) = ( )= 𝑉𝑡 𝑤 ∙ 𝑅𝑚 2𝜋 ∙ 𝑛 ∙ 𝑅𝑚 𝑁𝑒 𝑁𝑒 59.656𝑘𝑤 ∙ 60 𝐹𝑡 = ( ) = ( )= = 2175.9 𝑁 𝑉𝑡 𝑤 ∙ 𝑅𝑚 2𝜋 ∙ 2200 ∙ 0.119𝑚 Donde: Ne – Potencia efectiva nominal del MCI Vt – Velocidad tangencial en el embrague. N – frecuencia de rotación nominal del MCI. Para un calculo correcto se debe escoger la fuerza Ft mayor calculadas por ambas ecuaciones

Calculo del embrague al trabajo especifico de patinaje. Calentamiento del embrague. La durabilidad de los embragues depende de la resistencia al desgaste de las pastas o forros de los discos de embrague, lo cual también dependen de la magnitud del trabajo de patinaje y la temperatura en las superficies de fricción. El patinaje del embrague es mas probable en el momento cuando el vehículo comienza su movimiento. En ese periodo de tiempo relativamente corto la intensidad de crecimiento de momento Kc = 10 – 25 kgf/cm2 para autos ligeros, Kc = 20 – 75 kgf/cm2 – para camiones y autobuses. El trabajo de patinaje del embrague depende del momento de resistencia al movimiento del vehículo, reducido al árbol primario de la caja de velocidades; así como de los momentos de inercia del automóvil, reducido al árbol primario de la caja de velocidades y del momento de inercia del MCI, reducido al volante. También depende de la velocidad angular del MCI y de la intensidad de crecimiento del torque aplicado, Kc. Según literatura especializada, el trabajo específico de patinaje de los vehículos oscila entre 15 y 18 kgf × m/cm2. El calentamiento del embrague, especialmente del disco de embrague depende directamente del trabajo de patinaje o resbalamiento de este y del porciento de calor que puede disipar el propio disco. La masa del embrague, relacionada con sus dimensiones, y la capacidad calorífica específica del hierro gris, influyen indirectamente en el aumento de la temperatura Dt. En general se puede calcular el incremento de temperatura Dt por la ecuación siguiente: 𝐿∙𝛾 ∆𝑡 = 𝐺 ∙ 𝑐 ∙ 4.27 ∆𝑡 =

17.5 𝑘𝑔𝑓 ∗ 𝑚/𝑐𝑚2 ∗ 0.5 = 11.136 𝐶 1.6𝑘𝑔 ∙ 0.115 𝑘𝑐𝑎𝑙/𝑘𝑔𝑐 ∙ 4.27

Donde: L – Trabajo de patinaje del embrague; - fracción de calor que disipa el disco de embrague, G – Masa del disco; c – Capacidad calorífica específica. Para el acero gris: c = 0.115 kcal/kgoC. El valor de t no debe sobrepasar los 15 oC.

Bibliografía https://www.masseyferguson.mx/tractores/mf-serie-classic Calculo de embragues, Mc. José Ramon Soca Cabrera

= 0.5;