miércoles, 3 de julio de 2013

TRANSMISIONES. ENTENDERLAS ¿MISIÓN IMPOSIBLE?; Parte I

New Holland T8
Dada la importancia de la transmisión en el tractor agrícola considero necesario dedicarle algunas entradas a este componente.
La Parte I actual es una introducción para entender el problema. En breve se irán analizando las transmisiones más populares: sincronizadas convencionales, powershift, continuas....
DE TERMINOLOGÍA
¿No pensáis que resulta difícil entender lo que ponen los catálogos respecto a la transmisión del tractor del cual queremos informarnos? Quizá las razones del problema sean que existe una enorme oferta aderezada con la terminología propia de cada marca y espolvoreada con la poca voluntad de las marcas en explicar su “caja”. Al final el resultado es que el agricultor no sabe ni que es lo que compra….
En resumen, nada nuevo que ya no supiéramos pues lo mismo hemos dicho al hablar de la potencia, o de los precios, o de los servicios hidráulicos….
Pero ¿es tan importante la transmisión en un tractor? Definitivamente la respuesta es si. Un buen tractor con una mala transmisión sólo es un tractor “del montón” Pero el problema reside en que, sin probar, como un agricultor se puede definir por una o por otra cuando el “bosque” de los catálogos te marean con términos anglosajones que difícilmente te aclaran a lo que se refieren: powershift (semi o full…), synchro splits, synchromesh, power cluthc, dyna shift, shuttle o power shuttle, command, synchro, hi-lo, twin, dual, speedy, creep, overdrive, quad…. Todo esto sin hablar de las cajas CVT que cada fabricante le llama como le da la gana: Fendt con Vario, S-Matic con Case, TTV con Deutz, Dyna VT de Massey....
Transmisión Valtra HiTech
Quizá uno de los problemas de tanta y dispar terminología sea que ya no quedan fabricantes (en plural) de tractores en España. Nuestro país sólo es un “comprador” y además cada vez un cliente menos apetecible para las grandes marcas pues nuestros “números” no son muy provechosos. La consecuencia es que los catálogos comerciales vienen hechos, y traducidos, de fuera y claro, en muchas ocasiones, la traducción deja bastante que desear.

LA TRANSMISIÓN ¿PARA QUÉ SIRVE?
Una caja lo que consigue es que el tractor disponga de diferentes relaciones de vueltas entre el motor y las ruedas, es decir, diferentes relaciones de transmisión (it) y así cuando alguien nos dice que esa relación tiene una it=100 significa que cuando el motor da 100 vueltas las ruedas dan 1 (pero vaya “1” porque las ruedas tienen una “fuerza” para vencer la resistencia al avance de 100 veces superior al que tuviese el motor, a eso se le llama ¡par en las ruedas!
MF7622 con posibilidad de caja Dyna 4,6, VT
Pero es normal encontrar relaciones de transmisión de ¡3000! (por eso cuando el agricultor dice “este tractor tiene un par…” se refiere como todo el mundo ha pensado al par en las ruedas) es decir que la rueda gira 3000 veces más lenta que el motor o lo que es lo mismo si el motor está girando a 1700 revoluciones la rueda a girado menos de 0,6 vueltas lo que viene a ser una velocidad de unos 0,20 km/h (es un valor normal para una caja con marchas supercortas o creeper) pero con un par…..¡que asusta!
Parte de la transmisión es el embrague pero dejaremos este componente para otra entrada del blog.

La caja de cambios
Los fabricantes diseñan las cajas como un “sumatorio” de subcajas, además las carcasas de las “subcajas” son intercambiables por lo que un mismo tractor puede equipar muchas opciones en cuanto a la transmisión. La disposición de las “subcajas” es en serie por lo que las posibilidades totales de una transmisión dada es el producto de las subcajas.
Por ejemplo, una transmisión común puede ser la de un tractor con un inversor de sentido de marcha (avance, retroceso), una caja de 4 ó 6 velocidades y otra caja de gamas con 3 ó 4 velocidades, quedando así:
 2 (inversor) x 4 (Marchas) x 3 (Gamas) = 12 + 12 marchas
2 (inversor) x 6 (Marchas) x 3 (Gamas) = 18 + 18 marchas
2 (inversor) x 4 (Marchas) x 4 (Gamas) = 16 + 16 marchas
2 (inversor) x 6 (Marchas) x 4 (Gamas) = 24 + 24 marchas
Con esta “arquitectura” encontramos cajas de 3, 4 o 5 gamas y 4, 5 y 6 velocidades que dan muchas posibilidades de marchas: 12, 20, 30….. añádase las marchas de retroceso (con o sin inversor) e incluso las “superlentas” y es normal llegar a tractores de incluso 72 velocidades….

TIPOS MÁS COMUNES DE CAJAS:
sincronizador
La caja más común puede ser aquella con inversor (mando mecánico, hidráulico o electrohidráulico) con una caja de velocidades entre 4 a 6 sincronizadas y una caja de grupos con 2 ó 3 grupos (sincronizados o no), pero las posibilidades son tantas que vamos por orden:
Caja sincronizada:
En la actualidad creo que se puede considerar la opción más básica. Se trata de una caja mecánica con sincronizadores. Como el detalle importa, la calidad del detalle reside en que los sincronizadores estén tanto en la caja de “grupos” como en la de “velocidades” o incluso que el tallado de engranajes sea de dientes rectos o helicoidales (por supuesto muchos otros parámetros de calidad hay como es la propia calidad de fabricación de la caja y el tratamiento superficial de los engranajes, rodamientos, etc.) pero eso es otra historia que se verá en otro capítulo del “detalle importa”
Una caja sincronizada significa que se engrana una pareja de engranajes sin necesidad de detener el tractor pero pisando el embrague es decir dejando de transmitir el par.
Cambio convencional con accionamiento hidráulico (cambio manual pilotado):
Se trata de una caja manual a la que se acopla un accionamiento hidráulico gestionado electrónicamente para la selección de marchas. Se trata de un cambio manual y al conductor se le da o unas palancas o levas o botones para ir “ascendiendo” o “descendiendo” de marcha. Un avance más es que las marchas se puedan preparar con antelación para que el paso a la relación siguiente se haga de forma suave.
carcasa fundición de caja de cambios
Cambio bajo carga
Cambio bajo carga significa que no es necesario detener el vehículo ni pisar el embrague y para ello se cuenta o bien:
·   Un convertidor de par (sobre todo usadas en maquinaria de obras públicas) o embragues de discos de accionamiento hidráulico o engranajes planetarios
·   Parejas de engranajes, en toma constante, gobernadas por un embrague de discos de accionamiento hidráulico. Un distribuidor hidráulico gobierna el envío de aceite a presión para embragar o desembragar. Repitiendo el sistema tantas veces como requiera el número de velocidades se llega a una caja completa de cambio bajo carga pero claro está si hay muchas “marchas” entonces existe un número muy grande de embragues de discos
·   Cambio automático con trenes epicicloidales: La solución más compacta es la del uso de engranajes planetarios (un piñón planetario y tres piñones satélites unidos por una placa común en una corona dentada por su parte interior). Es una solución que ofrece muchas posibilidades de diseño y con el atractivo de repartir el par entre un mayor número de dientes y eso en tractores donde a menudo la transmisión de potencia se basa en mucho par y baja velocidad de giro es más que atractivo. Aunque tiene más complejidad técnica es el más utilizado en los cambios automáticos. Permite obtener varias relaciones en función de los piñones que se acoplan en cada momento sin interrumpir el movimiento de entrada del motor
Cambio con variador continuo (CVT)

Es la caja más evolucionada y la que normalmente montan “los buques insignia” de los fabricantes. No hay posiciones fijas, todo es variable y permite obtener un número infinito de relaciones de velocidad. La gestión se realiza con una centralita electrónica.

Ampliando:
No conozco un artículo más compacto y aclaratorio sobre el espinoso mundo de las cajas de cambio que el publicado por Agrotécnica en marzo de 2006 de la profesora Pilar Linares. Recomiendo al lector que realmente esté interesado que consulte el documento.

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