Dirección de tornillo sin fin y dedo de rodadura

LA Dirección Introducciónes un conjunto de órganos encargados de orientar y dirigir los neumáticos delanteros del vehiculo según la voluntad del conductor.
El volante, es el elemento sobre el que el conductor ejerce una fuerza a través del movimiento circular La columna de dirección, es el eje que transmite la fuerza desde el volante a la caja de dirección La caja de dirección, se encarga de reducir y mandar el movimiento de giro de la columna de la dirección a la bieleta de dirección.
Bieleta de dirección, es el órgano que une la caja de dirección con la barra de dirección,  convirtiendo el movimiento circular en rectilíneo.
Barra de dirección, su función es transmitir el movimiento de la bieleta de la dirección a la palanca de dirección.
Palanca de dirección, transmite el movimiento de la barra de dirección a la mangueta .
Mangueta, pieza orientable unida al eje por un bulón, sobre la que va montado todo el conjunto rodante.
Barra transversal, barra que une las dos manguetas a través de las palancas de acoplamiento.

LA DIRECCIÓN DEL VEHICULO INDUSTRIAL

La dirección está formada por un volante unido a un extremo de la columna de dirección. Esta a su vez se una por el otro extremo al mecanismo de dirección alojado en su propia caja.
Su misión consiste en dirigir la orientación de las ruedas, para que el vehículo tome la trayectoria deseada. Para ello utiliza una serie de elementos que transmiten el movimiento desde el volante hasta las ruedas.

Órganos constructivos. Volante

Su misión consiste en reducir el esfuerzo que el conductor aplica a las ruedas. - Ahora las volantes vienen incorporados con dispositivos de seguridad pasiva de protección del conductor (airbag).

- Columna de dirección

Está constituida por un árbol articulado que una el mecanismo de dirección con el volante. - La columna de dirección tiene una gran influencia en la seguridad pasiva. Todos los vehículos están equipados con una columna de dirección retráctil, formada por dos o tres tramos con el fin de colapsarse y no producir daños al conductor en caso de colisión. Estos tramos están unidos mediante juntas cardan y elásticas diseñadas para tal fin. - La columna de dirección permite la regulación del volante en altura y en algunos casos también en profundidad, para facilitar la conducción.

- Caja o mecanismo de dirección. -

El movimiento giratorio del volante se transmite a través del árbol y llega a la caja de dirección que transforma el movimiento giratorio en otro rectilíneo transversal al vehículo. - A través de barras articuladas con rotulas, el mecanismo de dirección alojado en la caja transmite el movimiento transversal a las bieletas o brazos de acoplamiento que hacen girar las ruedas alrededor del eje del pivote
.

TIPOS DE DIRECCIONES Dirección de tornillo sinfín

Es un mecanismo basado en un tornillo sinfín. Puede ser cilíndrico o globoide. Esta unido al árbol del volante para transmitir su movimiento de rotación a un dispositivo de traslación que engrana con el mismo, generalmente un sector, una tuerca, un rodillo o un dedo, encargados de transmitir el movimiento a la palanca de ataque y esta a su vez a las barras de acoplamiento.

Tornillo sinfín y rodillo

Formado por un sinfín globoide apoyado en cojinetes de rodillos cónicos. Un rodillo está apoyado en el tornillo sinfín, que al girar desplaza lateralmente el rodillo produciendo un movimiento angular en el eje de la palanca de ataque. 1 Tornillo sinfín de la dirección. 2 Eje de la columna de la dirección. 3 Rodillo de dirección. 4 Casquillo excéntrico. 5 Palanca de ajuste para el juego de flancos. 6 Tornillos de ajuste para el eje de la columna de la dirección.

Tornillo sinfín y dedo

Está formada por un sinfín cilíndrico y un dedo o tetón. Al girar el sinfín, el dedo se desplaza sobre las ranuras del sinfín transmitiendo un movimiento oscilante a la palanca de ataque. 1 Dedo de rodadura. 2 Tornillo sinfín. 3 Eje de la biela de mando.  4 Biela de mando de la dirección.

Tornillo sinfín y tuerca

Está formada por un sinfín cilíndrico y una tuerca. Al girar el sinfín produce un desplazamiento longitudinal de la tuerca. Este movimiento es transmitido a la palanca de ataque unida a la tuerca. 1 Elementos deslizantes. 2 Tuerca de dirección. 3 Tornillo de dirección. 4 Eje de la columna de la dirección. 5 Eje de la biela de mando. 6 Biela de mando de la dirección. 7 Horquilla de dirección.

Tornillo sinfín y sector dentado

Está formado por un sinfín cilíndrico, apoyado en sus extremos sobre dos cojinetes de rodillos cónicos. El movimiento se transmite a la palanca de mando a través de un sector dentado, cuyos dientes engranan con el tornillo sinfín en toma constante. 1 Eje de la biela de mando hacia la biela de mando de la dirección. 2 Segmento de dirección o sector dentado.  3 Tornillo sinfín cilíndrico.  4 Eje de la columna de la dirección.  

Tornillo sinfín y tuerca con bolas circulantes o recirculación de bolas

Este mecanismo consiste en intercalar una hilara de bolas entre el tornillo sinfín y una tuerca. Esta a su vez dispone de una cremallera exterior que transmite el movimiento a un sector dentado, el cual lo transmite a su vez a la palanca de ataque.  1 Segmento de dirección. 2 Eje de la columna de la dirección. 3 Tubos de retorno de las bolas. 4 Tornillo de dirección. 5 Tuerca de dirección. . 6 Eje de la biela de mando
.

ÁNGULOS DE Dirección Ángulo de caída

Es el ángulo formado por la vertical y la inclinación del eje de la rueda del plano de rodamiento de la cubierta, visto el vehículo de frente; ángulo de caída positivo, la parte superior de la rueda esta inclinada hacia el exterior del vehículo; ángulo de caída negativo, la parte superior de la rueda esta inclinada hacia el interior del vehículo.

Ángulo de salida

Es el ángulo formado por la inclinación del eje de articulación con relación a la vertical, visto el vehículo de frente. El pivote superior ( bulón de mangueta ) de giro, siempre está más cerca del centro del vehículo que el pivote inferior ( bulón de mangueta inferior ), por eso el ángulo de salida es siempre positivo.
Ángulo de empuje, es el formado por la perpendicular del eje trasero y el eje longitudinal del vehículo visto desde arriba. El valor ideal de este ángulo debe ser 0º

. Paralelismo ente ruedas:

Se entiende por paralelismo entre ruedas cuando las distancias entre los puntos extremos de las llantas de un mismo eje, en el plano horizontal a la altura del centro del buje, son iguales estando las ruedas en posición de marcha rectaCon el fin de mantener las ruedas paralelas durante la marcha y evitar el raspado de las cubiertas contra el suelo, el conductor da en parado un reglaje en convergencia o divergencia. El reglaje esta dado en función de los factores.

Necesidad de un ángulo de convergencia o divergencia

Si consideramos el montaje de las ruedas directrices,obeservamos una cierta distancia entre el eje de bullón y el eje de mangeta que soporta la rueda.Los ángulos de salida y caída así como el bombeo de la rueda,contribullen a disminuir esta distancia, pero a pesar de ello, las ruedas reaccionan a las fuerzas de empuje. Propulsión trasera.Las ruedas tienen tendencia a abrir, por lo tanto el valor de relaje del paralelismo, será hacia la convergencia . Propulsión delantera tendera a divergencia

Dirección ASISTIDAFuncionamiento de un circuito de servodirección en posición de marcha recta :

En la marcha en línea recta y con una relación compensada de fuerzas en el engranaje de la dirección, el rotor de la válvula de estrella es retenido, mediante la barra de torsión, en posición central/neutra frente a las tapas de distribución. La corriente de aceite suministrada por la bomba de la servodirección llega sin estrangulación al conducto de retorno a través de la válvula de estrella.

Funcionamiento de circuito de de servodirección al virar hacia la derecha :

Al virar hacia la derecha, el embolo de trabajo con rosca a la izquierda del sistema de bolas circulantes es desplazado mecánicamente hacia la cámara de trabajo inferior. Al fin de apoyar hidráulicamente el movimiento mecánico del embolo de trabajo, hay que conducir el aceite a la cámara de trabajo superior. En la transmisión de un par de giro del árbol de la dirección al árbol primario de la dirección, o viceversa, la barra de torsión del engranaje de la dirección se deforma en la zona elástica  ( torsión ), de modo que entre el rotor y e las tapas de distribución tiene lugar un movimiento relativo. De este modo, los cantos de distribución del rotor se desajustan de la posición central ( neutral ) frente a los cantos de distribución de las tapas de distribución. Al virar hacia la derecha, el intersticio de la distribución resultante para la afluencia de aceite de la cámara de trabajo superior se abre según el grado de giro del volante y hace que la corriente de aceite fluya a la cámara de trabajo superior. Al mismo tiempo, el intersticio de la distribución para el retorno del aceite de la cámara de trabajo superior, se reduce o se cierra según el grado de giro del volante, a fin de generar la presión necesaria en la cámara de trabajo superior. El aceite de la cámara de trabajo inferior es impedido por el movimiento del embolo de trabajo a través del intersicio de distribución abierto para el retorno de aceite de la cámara de trabajo inferior y llega por el conducto de retorno al depósito. La diferencia de presión generada en el embolo de trabajo proporciona el apoyo hidráulico de la dirección. El movimiento del embolo hacia la cámara de trabajo inferior ( viraje hacia la izquierda ) se acciona la válvula de limitación final según el ajuste del tornillo de ajuste, por lo que puede fluir el aceite de la cámara de trabajo superior a la cámara de trabajo inferior y es conducido al conducto de retorno a través de la válvula estrella. La presión del aceite en la cámara de trabajo superior se reduce de modo correspondiente.

COMPROBACIONES Y AJUSTESComprobar la presión del sistema de la dirección :1

Montar el manómetro, la pieza intermedia, el tubo flexible de presión y la pieza de uníón .

2

Levantar el vehículo por el eje delantero e inmovilizarlo.

3

Soltar las contratuercas de los tornillos de ajuste de tope final.

4

Enroscar totalmente los tornillos de tope final en la posición central del volante de la dirección la contratuerca tiene que hacer contacto en la cabeza del tornillo de ajuste del límite final y en la caja de engranaje de la dirección .

5

Desenroscar los tornillos de ajuste de tope final y apretar las contratuercas .

6

Girar el volante hacia la izquierda hasta el tope mecánico, con fuerza manual normal.

7

Leer la presión de comprobación en el manómetro.

8

Girar el volante hacia la derecha hasta el tope mecánico, con fuerza manual normal.

9

Leer la presión de comprobación en el manómetro.

10

Si al girar a la derecha o izquierda se establece que la presión de comprobación se encuentra fuera del margen de tolerancia de la presión nominal de la dirección: renovar la válvula limitadora de presión y repetir la comprobación, si no se alcanza la presión nominal, comprobar la presión de aceite de la bomba de la servodirección, si no está en orden la presión y el caudal de suministro de la bomba de la servodirección, renovar la unidad de servodirección y de bomba de combustible.

11

Parar el motor.

12

Desmontar el manómetro.

13

Apretar el tornillo de cierre, renovar la junta anular.

14

Ajustar la limitación hidráulica final.

15

Efectuar un recorrido de prueba.

16

Comprobar la estanqueidad de la caja de dirección Desmontaje y montaje de la válvula limitadora de presión de la caja de dirección : 1
Abrir la tapa frontal.

2

Inclinar la cabina.

3

Limpiar la caja de dirección en la zona de la caja de válvula.

4

Desmontar la válvula limitadora de presión de la caja de dirección. Para el montaje utilizar una junta nueva.

5

El montaje se efectúa en el orden inverso.

6

Purgar el aíre de la dirección, arrancando el vehiculo y realizando giros de derecha a izquierda.

7

Comprobar la estanqueidad de la caja de dirección (examen visual

Desmontaje y montaje de la caja de dirección :1

Inclinar la cabina.

2

Desmontar la biela de la dirección del brazo de mando.

3

Soltar la abrazadera en la guarnición .

4

Desmontar el árbol de la dirección con la articulación de cruceta y atarlo a un lado.

5

Empujar hacia adelante el brazo de mando

. 6

Desmontar la caja de dirección la tubería de aceite a presión y la tubería de retorno de aceite.

7

Desmontar de la caja de dirección el deposito de aceite con el soporte y atarlos hacia un lado.

8

Desmontar los soportes de las tuberías con las tuberías.

9

Desmontar la caja de la dirección del caballete de la dirección.

10

Montar el brazo de mando en la caja de dirección a mano ( observar la posición del brazo de mando respecto al aje de mando, utilizar una nueva tuerca ).

11

 Montar la caja de dirección en el caballete de la dirección y atornillar el brazo de mando.

12

Montar los soportes de las tuberías con las tuberías.

13

Montar el deposito de aceite con el soporte a la caja de dirección.

14

Montar la tubería de aceite a presión y la tubería de retorno de aceite en la caja de dirección.

15

 Empujar hacia atrás el brazo de mando a la posición inicial.

16

Montar el árbol de dirección con la articulación cardan a la caja de dirección 17
Fijar la guarnición en la caja de dirección 18
Montar la biela de dirección en el brazo de mando.

19

Purgar el aire del circuito hidráulico de la dirección.

20

Ajustar el árbol del brazo de mando en el engranaje de la dirección.

21

Efectuar un recorrido de prueba.

Ajustes en la geometría de la dirección

AJUSTAR convergencia y ángulo de caída del eje delantero.

CUIDADOS Y MANTENIMIENTOSCONSEJOS RESPECTO AL INFLADO

El desgaste rápido es consecuencia de arrancadas y paradas rápidas, frenazos fuertes a alta velocidad, entradas en curvas con exceso de velocidad y golpes o rozamientos en bordillos.Una mala alineación del eje delantero o trasero hace que en los virajes, los neumáticos sean arrastrados y rocen lateralmente en su movimiento de avance. - La presión de inflado debe comprobarse con frecuencia, estando los neumáticos fríos.
-
No quitar aire por el aumento de presión durante el rodaje, puesto que es normal.

Baja Presión

Los neumáticos se deforman y calientan excesivamente, por soportar mayor frotación y, en consecuencia, más deprisa por los hombros, aumentando el peligro de reventón. El vehículo pierde estabilidad.Disminuye la adherencia.Se incrementa el consumo de carburante.

Alta Presión

Disminuye la zona de contacto con el pavimento y en consecuencia la adherencia.Se desgastan más deprisa por el centro.La suspensión sufre más y las irregularidades del terreno repercuten vibraciones en el vehículo.Si peligroso es llevar una presión incorrecta en todas las ruedas, mas peligroso aun es llevar presiones descompensadas entre unas ruedas y otras del mismo eje.

DESGASTE

La velocidad

A mayor velocidad mayor desgaste.

Los frenos

Los frenazos bruscos producen desgastes anormales en las cubiertas.

La presión de inflado

Una presión defectuosa es motivo de un desgaste prematuro.

El clima

Los neumáticos se desgastan mas en verano que en invierno.

El equilibrado y paralelo

Un equilibrado correcto de las ruedas y una regulación correcta de la geometría del eje delantero y de su alineación, evita desgastes prematuros en las cubiertas.

La carga

No sobrecargar el vehículo y repartir la carga adecuadamente.

CAMBIOS DE MEDIDA Y MEZCLA DE LOS Neumáticos

Deberán ser siempre de las medidas autorizadas o las equivalentes aconsejadas por el fabricante del vehículo. Neumáticos iguales en todas las ruedas por razones de seguridad, no solo del mismo tipo, sino del mismo tamaño y dibujo. Si hubieran de usarse mezclados, al menos deben ser iguales en cada eje, así el comportamiento del vehículo será distinto a lo habitual.

En ningún caso se deben mezclar neumáticos diferentes en las ruedas de un mismo eje

Si se modifican las medidas de los neumáticos, todas las relaciones de transmisión, frenos, suspensión y dirección se verán afectadas, debíéndose reajustar el tacógrafo

CADENAS

El uso de cadenas para reforzar el agarre al pavimento con nieve, hielo, etc., debe limitarse a lo indispensable y ser quitadas en cuanto no lo sean, por ser destructoras del pavimento y de las cubiertas. Del tamaño justo y adecuado, con eslabones aplanados por la cara de la cubierta. El ajuste será fuerte, pero no excesivo. Las cadenas pueden ser completas rodeando la rueda, empleadas cuando esta no deja pasar las correas, o bien, colocando varios elementos, cuando la rueda deja pasar las correas. El equipo de cadenas debe llevarse siempre en el vehículo y conviene que sea para todas las ruedas, si es para dos, deberán colocarse en las ruedas motrices.

MANTENIMIENTO DE LAS RUEDAS

Neumáticos a la presión establecida. Verificar  alineación y su equilibrado. Frenos equilibrados y ajustados. El desgaste siempre es mayor en las motrices. Es conveniente situar los neumáticos en mejor estado en el eje trasero.
Inspección periódica para descubrir posibles desgastes anormales.

1. Regrabado

Es conveniente hacerlo cuando queden 3 o 4 mm de profundidad.

2. Recauchutado

Una banda de rodamiento de material nuevo sobre la carcasa o armazón viejo, y su adhesión a través de un proceso térmico (vulcanizado). Es una reparación que no siempre es aconsejable realizar por el peligro que existe de que la nueva banda de rodamiento se despegue.

Elementos de una ruedaLlanta

Es la parte metálica de la rueda. La parte central se fija al eje por medio de tornillos o tuercas y espárragos, que permiten un correcto centrado de la rueda. En la zona exterior se aloja, apoya y monta la cubierta y, la uníón entre ellas debe ser estanca.

Disco de acero

La uníón es permanente entre la parte central y la exterior de la llanta y su periferia lleva orificios destinados a la refrigeración del conjunto y los elementos sistema de frenado (ventilación).

De aleación ligera

Se fabrican de una sola pieza en fundición de aluminio y magnesio. Permiten mayor espesor y puede ser más ancha aumentando la rigidez y la sección del neumático. Conducen muy bien el calor (+refrigeración). Reducen la masa no suspendida y la total en vacío del vehículo.Debe evitarse ambientes salinos, que provocan su corrosión al  entrar en contacto la humedad del aire con la aleación ligera, debido a rozaduras.

Forma y carácterísticas de la llanta

La sección transversal esta formada por unas pestanas laterales, donde se sujeta el talón de la cubierta, una zona plana donde asienta este y la base entre los asientos del talón con el orificio para colocar la válvula de inflado.Las dimensiones son el ancho en pulgadas y el diámetro de llanta también en pulgadas entre asientos del talón. La pestana tiene forma de “J” o de “S” y la llanta puede ser de una pieza o varias, se identifica por “ x ” o por “ – ”, respectivamente.

Cubierta

Es el elemento elástico exterior montado sobre la llanta y lleno de aire comprimido. Único elemento en contacto directo con el terreno, de su buen estado, depende las acciones del conductor.
Estructura de las cubiertasLa carcasa de estructura flexible y resistente, y es la que aguanta la masa del vehículo. Son varias capas de tejidos con cuerdas engomadas y alambres, colocados radialmente y cruzados entre si. Una capa de goma estanca recubre el interior.

Hombros:

son los extremos laterales, donde se genera la temperatura mas elevada del neumático.

Flancos

(flexión y carga).

Talones:

que aseguran su fijación.
El cinturón circunda, perimetralmente, a la carcasa para que no se deforme.
La banda de rodamiento es la zona de mayor desgaste, se talla el dibujo, formado por una serie de canales y ranuras de profundidad suficiente, que evacuan el agua. Obteniendo la adherencia y agarre del neumático, si se pierden las acciones frenos y la dirección no tienen efecto.Si figura la palabra “REGROOVABLE”, se puede regrabar. Si ya se ha regrabado una vez, y la carcasa esta en buen estado, se puede recauchutar la cubierta. Algunas bandas de rodamiento llevan indicadores de desgaste para avisar al conductor, que debe proceder al regrabado
.

Tipos y nomenclatura de neumáticosUna cubierta con 295/80 R 22.5 – 152/146M

295 Anchura nominal en milímetros.80 Perfil: relación altura/ancho, es el 80% del ancho de la cubierta. “Serie”.R Estructura radial.22.5 Diámetro interior en pulgadas.152/146 Índice de capacidad de carga.

Alto

Montaje sencillo.

Bajo

Montaje en gemelo. M Símbolo de velocidad máxima. (M+S, M&S o MS). Utilización en nieve. (M significa mud = barro; S significa snow = nieve). 4808; Fecha de fabricación: semana 48, año 2008. (De 2000 hasta el 2099).TUBELESS Neumático sin cámara.REGROOVABLE. Que se puede regrabar.REINFORCED: Que lleva los flancos reforzados.INDICADOR DE DESGASTE. Resalte colocado en el interior de las ranuras de la banda de rodamiento

. Montaje gemelo

Puede ocurrir que la distancia entre ejes de neumático este afectada por una sobrecarga importante o por un bajo inflado. Una distancia entre ejes de neumáticos insuficiente no solo crea frotamiento entre los flancos de los neumáticos, sino también una mala dispersión del calor y una degradación acelerada de los mismos.Conviene vigilar periódicamente que la presión de inflado de las gemelas sea la misma.
RUEDAS Concepto y misión Las ruedas son los elementos del automóvil que toman contacto con el terreno y, por tanto, el único lazo de uníón entre el suelo y el vehículo.
Sostienen la masa del vehículo, facilitando su movimiento. Convierten el movimiento de giro en avance del vehículo. Ofrecen una fuerte resistencia al deslizamiento en la frenada. Dirigen en los cambios de dirección. Absorben los golpes de pequeñas irregularidades del terreno (hasta un 10 % de estas). Liberan al ambiente, el calor producido por los frenos y el trabajo del neumático. Han de ser ligeras para que la masa no suspendida del vehículo sea mínima, “favoreciendo al sistema de suspensión”. Deben tener alto grado de seguridad para no fallar con el vehículo en movimiento. Pueden ir en montaje simple, o en gemelo