miércoles, 10 de agosto de 2022

CARDAN Y JUNTA HOMOCINÉTICA

Bomba de pistones movida desde el cigüeñal 
con junta homocinética doble cardán
UNIÓN UNIVERSAL O CARDAN

El cardan o cardán, esta segunda acepción es la que la RAE admite, fue descrito por primera vez, allá por 1550, por el italiano Cardano.

Una unión por cardan sirve para transmitir movimiento ente dos ejes concéntricos, pero también, y ahí reside su interés, con el cardan se permite unir dos ejes que no están en la misma línea, es decir que no son colineales; pueden estar desviados angularmente. Permitiendo incluso desviaciones angulares de hasta 25-30º.

Otra ventaja del cardan es que se trata de una unión simple, a la par que robustos, requieren poco mantenimiento (funcionan bien incluso en condiciones de polvo, barro, agua…)

También se trata de una unión que no tiene excesivo coste.

El cardan está formado por dos horquillas o bisagras que se colocan a 90º. Las dos horquillas se unen a través de una pieza en forma de cruz (cruceta) Los 4 extremos de la cruceta se monta sobre cojinetes alojados en las horquillas. Las horquillas se acoplan a cada uno de los ejes a unir.

El problema: Una unión así debía tener algún inconveniente y efectivamente lo tiene; se trata de que no existe una relación de transmisión “constante” entre los ejes conducido y conductor. La unión por cardan no es homocinética, es decir, el eje conducido no gira a la misma velocidad que el conductor, y además, según el ángulo de giro, puede girar más rápido o más lento…

La relación de transmisión instantánea oscila alrededor de “1” pero como ya he apuntado no es homocinética: el eje conducido tiene aceleración o retraso con respecto al eje de entrada o conductor.

Otro inconveniente, propio de la geometría de la unión cardan, es que la diferencia de velocidad angular entre ambos ejes (entrada o conductor y salida o conducido) es de tipo periódico (se va repitiendo en el tiempo, con cada giro) y además, la diferencia de velocidades, es mayor cuanto mayor es el ángulo formado por ambos ejes o árboles.

Doble cardán columna dirección

Así, que, repitiendo, las velocidades de ambos ejes no serán iguales, y tampoco esa diferencia será constante durante el giro de 360 º.

Y todo ello se traduce en que el eje conducido tendrá un giro vibracional que afectará negativamente a diversos componentes.

SOLVENTANDO EL INCONVENIENTE

Pero si el “invento” es tan simple y barato y práctico, pues lo mejor es encontrar algún sistema para soslayar el “inconveniente”. La solución puede ser tan sencilla como poner un doble cardán, y así compensar las diferencias de velocidad angular consiguiendo que las velocidades de ambos árboles, conductor y conducido, se iguales. El sistema ya lo describió Hooke en el siglo XVII.

Pero, ojo, a pesar de esta sencilla solución, hay que saber que el eje central, el que une ambos cardanes, está sometido a constantes aceleraciones y deceleraciones.

Junta homocinética

Nudo cardán
Para conseguir la unión homocinética, la solución más sencilla es utilizar el doble cardan, pero no vale cualquier posición. Las crucetas se deben configurar para que queden enfrentadas a 90º. Así se compensan los cambios de la velocidad angular de un cardan con el otro.

USOS

El doble cardan (también conocido como junta Glaencer-Spicer) es muy popular en la maquinaria agrícola; algunos ejemplos son las crucetas de los ejes delanteros, en los semipalieres; o bien otro ejemplo aquel en el cual se lleva el movimiento desde la salida de transferencia del tractor al eje delantero cuando no se puede hacer por eje rígido. Pero por supuesto, quizá el uso más popular es el de la toma de potencia desde el eje de toma de fuerza.

También es habitual ver este tipo de unión en las columnas de dirección.

Otros tipos de juntas homocinéticas

Por supuesto que hay otras uniones que también son homocinéticas y que permiten que los ejes conducido y conductor tengan desviación angular. Resulta curioso que en la industria del automóvil no se suele usar la junta de doble cardan en los semiejes delanteros, en vehículos de tracción y motor delanteros. Si es habitual encontrar el mecanismo en automóviles de tracción es trasera, también en camiones. Y es que en realidad hay bastantes sistemas que se catalogan como juntas homocinéticas: Rzeppa; Thompson; Tripoide, Tracta…

La más común es la que se suele usar en los turismos de tracción delantera, en los semipalieres y que… en unos canales tallados se colocan bolas de acero que pueden rodar entre 2 pistas … A diferencia de la junta de doble cardan, en este caso el cuidado debe ser más cuidadoso para evitar el desgaste de las bolas.

Glaencer&Rzeppa: Son, junto al doble cardan, las dos homocinéticas más utilizadas. En realidad la Glaencer-Spicer es un doble cardan unidos mediante un eje muy corto. La Rzeppa o “junta de bolas”, patentada hacia 1930, es la homocinética más usada (aunque no en maquinaria agrícola) por su vinculación en turismos de tracción delantera ya que es la que mejor cumple con la transmisión del movimiento para los elevados ángulos de giro de las ruedas, aunque necesita un ambiente de trabajo mucho más limpio que el del cardan.

 Bibliografía: https://www.landsystems.es/walterscheid/

Nudo doble cardán

  By: Catalán Mogorrón, H.








Velocidad angular del eje de salida  frente al ángulo de rotación (diagrama Wikipedia)

martes, 2 de agosto de 2022

SAME DEUTZ-FAHR, APOSTANDO POR LA VITICULTURA Y OTROS CULTIVOS ESPECIALES

Robot cabalgante Bakus trabajando
en viñedo emparrado con mínima anchura de calle
SDF ADQUIERE VITIBOT

Fue en 2011 cuando el grupo italiano SAME DEUTZ-FAHR (SDF) adquiría la totalidad del capital de la francesa Gregoire.

Entonces ya se veía una clara apuesta de SDF por ampliar su gama hacia los cultivos de alto nivel de especialización, como es la mecanización vitícola y también el olivar intensivo y superintensivo.

Ahora, julio 2022, se anuncia la adquisición de la francesa VitiBot, otra compañía

Gregoire, desde su adquisición y formar parte de la esfera de SDF ha mantenido su autonomía operativa. En la adquisición de VitiBot también se afirma que se respetará la autonomía de la nueva empresa adscrita a su esfera de negocio.

¿QUIEN ES VITIBOT?

VitiBot es una empresa francesa sumamente especializada en robótica para el cuidado de viñedos. Desde su inicio, allá por 2016, Vitibot ha desarrollado unas máquinas autónomas con unas cualidades para el desarrollo de viticultura de precisión que raya en la ciencia ficción. Máquinas autónomas, con enorme valor añadido por horas de investigación y desarrollo de ingeniería de altísimo nivel.

Sus comienzos fueron los de una start-up francesa (perdón por el “palabro”; en realidad en el idioma español deberíamos hablar de “empresa emergente”) y con sede de nacimiento en Reims, una zona de tradición 100% vitícola pues es el corazón de Champagne.

¿Start-up?: Se trata de una forma de emprendimiento empresarial que ha surgido en base a las nuevas tecnologías de la información y comunicación (TIC) Son empresas que nacen con grandes posibilidades de crecimiento y que basan su negocio en la innovación y en la tecnología. Normalmente son empresas con pequeña financiación pues en ellas se prioriza la inversión de terceros.

Desde el nacimiento de VitiBot hasta la actual adquisición por SDF, ha habido inversores íntimamente relacionados con el mundo vitivinícola con el desarrollo de la star-up; algunos de ellos han sido Laurent-Perrier Champagnes, el grupo Martell Mumm Perrier-Jouët; Maison Louis Roederer…

Aperos que se pueden adaptar al Bakus como los dedos Kress

Todos estos accionistas históricos seguirán siendo accionistas de VitiBot a pesar de que SDF sea el accionista mayoritario.

VitiBot ha desarrollado varios productos como el tractor zancudo, Bakus®, 100% eléctrico y autónomo, un robot del cual se han vendido más de 50 unidades (en sus versiones 60-S y 60-L) y que están en uso en las principales zonas vitícolas del mundo.

SINERGIAS

El grupo SDF es un gigante en la fabricación de tractores, cosechadoras y vendimiadoras. Ahora VitiBot en el marco de SDF puede contar con el apoyo de un gran grupo para dar el siguiente paso, necesario, en el desarrollo y comercialización de sus máquinas autónomas con gran valor añadido.

Considero que la adquisición de VitiBot es para los directivos de SDF algo más que una inversión, es una apuesta por ambiciones compartidas, por los cultivos que marcan tendencia en el mundo mediterráneo, con gran valor añadido, y por la agricultura de precisión.

Recogiendo palabras de Cédric BACHE, CEO (Chief Executive Officer o máximo representante) de VitiBot “Estamos muy contentos con esta operación que nos permitirá enfrentar los desafíos de la agricultura moderna, que es el origen de nuestro proyecto. Unirse al grupo SDF, reconocido mundialmente por sus productos y valores, es una gran oportunidad para nosotros, y una garantía de crecimiento y éxito

Robot Bakus con intercepas de acción eléctrica
Estoy convencido que, en breve, seremos testigos, veremos un salto importante en la tecnificación de viñedos con vehículos autónomos desarrollados en base a productos como el Bakus.

En palabras de Lodovico Bussolati, CEO de SDF "el objetivo será apoyar al desarrollo de la empresa y la industrialización del producto para poder atender la creciente demanda del mercado que creemos seguirá aumentando de forma continua en el futuro".

Dentro del grupo SDF, VitiBot, mantendrá su plena autonomía en términos de desarrollo técnico, industrial y comercial. El espíritu emprendedor y la agilidad de la start-up se mantendrán, pero con el nuevo socio se aumentará la contratación de ingenieros altamente cualificados (actualmente cuenta con una plantilla que ronda los 50 empleados) para garantizar el desarrollo del proyecto.

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 By: Catalán Mogorrón, H.

Bakus realizando tratamiento con pantallas antideriva