MAQUINARIA PESADA

INTRODUCCIÓN

A continuación, se presentan los componentes generales de la maquinaria pesada, las funciones que estos desempeñan en torno a la estructura y la complejidad de sus procesos, al igual que se explicaran algunos conceptos fundamentales, importantes para el entendimiento de este tipo de vehículos pesados.

En la primera parte se entenderán los conceptos de potencia y torque, la relación que tienen ambos para conocer la diferencia entre las capacidades de trabajo de un vehículo, además de que analizaremos el funcionamiento de un motor de diésel, los procesos que este lleva para su buen funcionamiento, las partes que lo componen, así como también las ventajas y desventajas que ofrece este mismo ante otro tipo de motores.

Por otro lado, veremos el tren de fuerza qué se aplica para que pueda cambiar de velocidad o de forma un determinado objeto, su función más importante es convertir precio del combustible en movimiento para dar la impulsan a las llantas para ello los componentes de la Máquina trabajan para darle potencia impulso al equipo y este pueda a tener un buen desempeño durante la obra.

También entenderemos que un sistema auxiliar no deja de ser importante por ser uno de apoyo, si no por el contrario, estos sistemas complementan a la materia básica de la máquina, analizaremos los principales sistemas que intervienen en su uso, gracias a estos sistemas el equipo realiza un comportamiento eficiente, confiable, optimo y sobre todo cumple su propósito de funcionalidad.

Por último, hablaremos de la locomoción, es decir, al movimiento que realiza la maquinaria para trasladarse de un lado a otro, así como el medio en el que lo hace, ya sea por cadena (también llamado orugas) o neumáticos.

La necesidad de realizar trabajos en donde implique mover contenidos de un peso bastante elevado, así como de soportar su propio peso o subir elevadas pendientes, nos propicia a la necesidad de contar con más potencia o torque en nuestro móvil, según sea el caso en que lo necesitemos. El concepto de torque nos muestra la capacidad de realizar un trabajo para nuestro motor, debido a este concepto y a la ciencia de este podemos saber que entre más Fuerza o más distancia nos dará como resultado un torque bastante más elevado, capaz de hacer mover un cuerpo de varias toneladas. Podemos generar un mayor torque haciendo explosiones más grandes en los cilindros esto se traduce en más fuerza del motor, o por otro lado podemos hacerlo más grande, es decir la distancia y dimensiones del pistón mucho más grandes, esto lo veremos más adelante.

En cuanto a potencia se refiere, es la relación de realizar un trabajo con respecto al tiempo, como sabemos el tiempo es un factor clave para nuestro ámbito ingenieril y cuando queremos economizar este tipo de recurso, demos implementar maquinaria con una mayor potencia, claro esto no tiene relación con la capacidad de realizar algún trabajo en específico como con  el torque, no es lo mismo tener mucha potencia a mucho torque, para casos en los que la necesidad es transportar un elevando peso, un móvil con mucha potencia no podrá llevar acabo dicho trabajo, por el contrario un móvil con amplio torque puede hacer de este una tarea bastante sencilla, analizaremos el proceso y los sistemas que influyen en estos aspectos.

Es relevante mencionar que todo esto es posible debido a un numero amplio de sistemas que se conectan para el único propósito de generar movimiento, en donde la pieza mas importante es el motor de este, que se podría ver como el corazón de nuestra maquinaria, entonces nos encontramos con la pregunta. ¿De dónde viene dicha fuerza? 

La maquinaria pesada funciona a base de diésel, este combustible hace tanto el diseño como el proceso de este motor sea diferente al de métodos convencionales como el de la gasolina. Ante la necesidad de construir un motor de alta eficiencia y con una fuerza torque mucho mayor Rudolf Diesel desarrollo este motor, el mecanismo de generador de explosión cambia en comparación con los motores que utilizan gasolina, esta generación de fuerza viene dada en 4 tiempos.

Las etapas del proceso son las siguientes: admisión, compresión, explosión, escape, primeramente comienza la etapa de admisión en donde las válvulas inyectan aire a el interior del cilindro, estas válvulas de admisión se abren y se cierran de acuerdo a la necesidad, después da seguimiento la etapa de compresión en la cual el pistón sube de manera vertical comprimiendo todo el aire a tal punto que se eleva la temperatura, a continuación se inyecta una porción atomizada de diésel para que al entrar en contacto con el aire comprimido este se queme y genere una explosión lo suficientemente fuerte para que empuje el pistón hacia abajo, este transmite la energía a las bielas que forman la conexión entre el pistón y el cigüeñal, este último empieza a generar movimiento rotatorio a causa de todos los cilindros que realizan este proceso, al final sucede la etapa de escape, el resultado de la explosión sale por una de las válvulas ubicadas en la parte superior del cilindro.

La diferencia con un motor de gasolina es que al realizar la etapa de admisión el aire no se encuentra solo si no que con la gasolina forma una mezcla, misma que se comprime y con ayuda de un chispazo causado por una bujía esta mezcla pueda encenderse y explotar, causando el mismo efecto rotatorio para el cigüeñal.

Cabe rescatar el análisis que entre mayor compresión exista mayor fuerza provoca, por eso existe mayor eficiencia y en el caso de los motores por diésel ya que es mucho mayor la compresión que se le da al aire, además de que sus cilindros, pistones y todo el sistema en general es mucho más grande y por lo tanto posee una mayor capacidad, en un motor de gasolina la compresión es de 8:1 a 12:1, mientras un motor diésel comprime a un porcentaje de 14:1 hasta 25:1.

Otro punto importante a tomar en cuenta es la economización, como sabemos el presupuesto es un factor importante para nosotros, así pues amanera de ventaja los motores a diésel consumen mucho menos combustible que un motor de gasolina, hasta el propio combustible diésel es mucho más económico ya que el proceso de este es mucho menos complejo, las emisiones son tres veces menos dañinas que las que producidas por motores de gasolina, al igual  los motores son mas duraderos y su mecánica es mas robusta y fiable, aunque también estos presentan varias desventajas por ejemplo que las refacciones y el mantenimiento es mas costoso, emiten una bastante cantidad de humo  y producen bastante ruido.

La fuerza es cualquier factor que pueda cambiar la velocidad o la forma de un objeto. No debe confundirse con el concepto de esfuerzo o energía. Los componentes del tren motriz (convertidor de par, transmisión, diferencial y mando final) trabajan juntos para transmitir potencia al suelo e impulsar el equipo que se utilizará en una variedad de aplicaciones en todo el mundo. Las piezas originales del tren motriz y las opciones adecuadas de mantenimiento y reparación pueden maximizar la productividad y reducir los costos de operación y mantenimiento.

Los componentes del Tren de Fuerza deben soportar: Fuerzas de par muy elevadas, cargas de alto impacto y cambios frecuentes de marchas y de dirección del equipo.

El tren de potencia es la parte más importante, se encarga de convertir la energía del combustible en el movimiento de los neumáticos para impulsarlo, según el propósito del vehículo, el tren de potencia puede tener diferentes estructuras. Este es el esquema más utilizado en los automóviles de hoy. En todos los casos, se debe instalar un elemento de desconexión / conexión llamado embrague entre el motor y el resto de la transmisión.

La fuerza mecánica es un conjunto de equipos encargados de convertir toda la energía en movimiento para transferir la máquina o hacer que produzca un efecto determinado. En otras palabras, se encarga de transmitir fuerza al suelo.

Entre los dispositivos que conforman el tren de fuerza de la maquinaria generalmente se encuentran los:

Motores: Un motor es una máquina que puede convertir cualquier tipo de energía (electricidad, combustible fósil) en energía mecánica que puede funcionar. En un automóvil, este efecto es la fuerza que produce el movimiento. Existen varios tipos, los más comunes son:

Motor térmico: Situación en la que el trabajo se obtiene a partir de energía térmica.

Motores de combustión interna: Son motores térmicos, en los que se quema aceite de motor para convertir su energía química en energía térmica y obtener de ella energía mecánica. El fluido del motor antes del inicio de la combustión es una mezcla de oxidante (como aire) y combustible (como combustible derivado del petróleo, gas natural o biocombustibles).

Motores de combustión interna externa: estos son motores térmicos, donde la combustión ocurre en fluidos distintos al fluido del motor.

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