arrancador *

El sistema de arranque automotriz

Cuando se diseñó y construyó el primer motor de combustión interna a gasolina, uno de los problemas que tuvo fue dar el primer impulso al cigüeñal para conseguir el primer tiempo vivo. La solución se encontró al usar una manivela, dando movimiento a mano hasta encontrar el punto preciso para conseguir el primer impulso o chispazo que inicie el funcionamiento del motor.

Este primer problema se superó con la construcción y uso del motor de marcha (arranque) accionado mecánicamente con un contacto en el piso, a manera de botón que en sí, era el puente para conectar el circuito eléctrico que moviera el arrancador y a su vez, movía el cigüeñal y era posible encontrar con facilidad el primer impulso de inicio de funcionamiento del motor; de esta manera se dejo de usar la manivela de arranque.

Actualmente se tiene un arrancador moderno con mando magnético accionado por un botón en el tablero o un contacto de retorno automático en la llave de encendido o llave de contacto.

Finalidad del Sistema de Arranque

El sistema de arranque tiene por finalidad de dar manivela al cigüeñal del motor para conseguir el primer impulso vivo o primer tiempo de expansión o fuerza que inicie su funcionamiento.

El arrancador consume gran cantidad de corriente al transformarla en energías mecánica para dar movimiento al cigüeñal y vencer la enorme resistencia que opone la mezcla al comprimirse en al cámara de combustión.

Una batería completamente cargada puede quedar descargada en pocos minutos al accionar por mucho tiempo el interruptor del sistema de arranque, se calcula que el arrancador tiene un consumo de 400 a 500 amperios de corriente y entones nos formamos una idea de que una batería puede quedar completamente descargada en poco tiempo, por eso no es recomendable abusar en el accionamiento del interruptor de arranque.

Función de la marcha

Puesto que un motor es incapaz de arrancar sólo por el mismo, su cigüeñal debe ser girado por una fuerza externa a fin de que la mezcla aire-combustible sea tomada, para dar lugar a la compresión y para que el inicio de la combustión ocurra. El arrancador montado en el bloque de cilindros empuja contra un engranaje motriz cuando el interruptor de encendido es girado, una cremallera engancha con el volante y el cigüeñal es girado.

Funcionamiento del motor de arranque

El motor de arranque funciona como un motor eléctrico, con un piñón y un dispositivo para guiar el piñón en la rueda dentada del volante. Exteriormente, la armadura, las zapatas polares y el devanado de excitación son semejantes a los del generador. El devanado de excitación se conecta en serie, funcionando como el motor gracias a la corriente principal se adapta bien a la marcha, debido a que, por su elevado par motor, consigue desde el principio sobrepasar la resistencia impuesta por el motor.

La relación de transmisión entre el anillo y la cremallera es de aproximadamente 20:1. En esta alta relación de transmisión el piñón no permanece engranado continuamente puesto que el motor de marcha alcanzaría una frecuencia de giro demasiada alta. Por ende, se necesita un dispositivo especial de desenganche, con el fin de que haya separación entre el motor principal y el de marcha, cuando la frecuencia de giro del motor sobrepase cierto valor.

Estructura del motor de arranque

La constitución interna de un motor de arranque (o arrancador) es similar a un motor eléctrico la que se monta sobre el Carter superior del motor del automóvil, de tal modo que el piñón que lleva en el extremo de su eje, engrane con la corona dentada de la periferia del volante. De esta forma cuando gire el motorcito eléctrico, obligará a girar también al motor del automóvil y podrá arrancar. El tamaño del piñón depende de la velocidad propia del arrancador eléctrico

El arrancador esta compuesto básicamente de tres conjuntos:

1. Conjunto de Solenoide o mando magnético
2. Conjunto del Motor de Arranque propiamente
3. Conjunto del impulsor o Bendix

Las partes que conforman al conjunto del Motor de Arranque propiamente dicho, son semejantes a las del generador teniendo una diferencia en el bobinado de los campos y del inducido. Además hay una diferencia muy notoria, el arrancador consume corriente. Ambos trabajan en base a los principios del magnetismo y del electromagnetismo.

Dichas partes son las siguientes

1. Núcleo magnético
2. Resorte de recuperación del núcleo magnético del solenoide
3. Collar palanca de conexión del mecanismo de impulsión
4. Conjunto de resorte y eje Bendix
5. Bocina del extremo posterior del eje del inducido
6. Anillo de tope del mando de impulsión o Bendix
7. Tambor de embrague del mecanismo de impulsión
8. Resorte de amortiguación de l retorno del mecanismo impulsor
9. Zapatas polares o conjuntos de las bobinas de campo y sus núcleos
10. Inducido
11. Conjunto porta escobilla
12. Escobillas de cobre
13. Tapa delantera, su bocina y fieltro
14. Pernos pasantes con sus anillos de presión
15. Casco o carcasa.

La carcasa o casco es de hierro dulce, el bobinado el campo y del inducido es de alambre grueso especial de cobre; las escobillas son de cobre, las demás partes son semejantes a las del generador.

Información Cortesía de Soporte Técnico Automotriz

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Cómo solucionar el arranque y parada de motores trifásicos asíncronos

Los arrancadores estáticos serie ADX... fabricados por Lovato Electric, ofrecen una solución al arranque y parada de motores trifásicos asíncronos de corriente alterna tipo jaula de ardilla , con control digital de par y máxima limitación de la corriente de arranque.

El contactor de by-pass integrado en los arrancadores ADX...B (Intensidad nominal hasta 245 amp.), permite disponer de un equipo con reducida disipación de calor, y baja emisión de ruido electromagnético, permitiendo reducir el tamaño del cuadro eléctrico, y el cableado e instalación de un Contactor de by-pass externo.

Características técnicas:
- los arrancadores estáticos serie ADX controlan las tres fases mediante SCRs.
- durante el arranque. Aceleración con control de par, limitación de corriente y booster de voltaje.
- durante la parada: Desaceleración con control de par, frenado dinámico y parada a rueda libre.
- control remoto mediante PC con conexión vía convertidor RS232/RS485 protocolo MODBUS RTU, MODEM o
MODEM GSM .
- función de llamada automática en caso de alarma con envío de mensaje SMS a un teléfono móvil y/o E-mail.

Funciones del Teclado integrado:
- display LCD de 2 líneas x 16 caracteres retroiluminado
- 4 Idiomas disponibles: Español, Italiano, Ingles y Francés
- menú de programación: Básico, Avanzado y Funciones
- arranque y parada desde el teclado
- visualización de parámetros de red y motor:

• voltaje línea-línea

• corriente de fase

• potencia activa y aparente por cada fase

• factor de potencia de cada fase

• energía kW-h

• lista cronológica de eventos

• reloj calendario con batería de respaldo.

Funciones particulares
- entradas y salidas digitales programables
- entrada analógica (0...10V, 0...20mA, 4...20mA) para control de rampa de aceleración y/o desaceleración, etc.
- salida analógica (0...10V, 0...20mA, 4...20mA) de la medida de corriente, par, estado térmico del motor y factor
de potencia.

Protecciones
- motor:

• doble clase de protección térmica (una para la fase de arranque y otra para el normal funcionamiento).
• protección mediante PTC
• rotor bloqueado
• asimetría de corriente
• arranque demasiado largo
• par mínimo

- alimentación auxiliar: Tensión demasiado baja
- alimentación de potencia: Fallo de fase, Secuencia de fase y Frecuencia fuera de límite
- entradas de control y salida analógica: Protección estática de corto circuito 24 VDC con rearme automático.
- arrancador: Sobre temperatura, Sobre corriente, avería de SCR y Contactor de by-pass.

Características de empleo:
- tensión de entrada: 200 a 500 VAC
- frecuencia de red: 50/60 Hz.
- tensión auxiliar: 200 a 240 VAC
- corriente nominal:

• ADX...B con by-pass incorporado 17 a 245 Amperios

• ADX sin by-pass incorporado 310 a 120 Amperios.

Conformidad y normalización
- IEC/EN 60-947-4-2, IEC/EN 60947-1, 60068-2-61.

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Tendencias en Sembradoras de Grano Grueso (2005)

El presente estudio fue realizado en el marco del 15º VIAJE DE CAPACITACIÓN TÉCNICA A EE.UU.
(2005) INTA MANFREDI / COOVAECO.

A continuación se reproduce el resumen del estudio y se incluye en la parte final más referencias.

Todas las marcas JOHN DEERE – KINZE – CASE / NEW HOLLAND – AGCO – NEW IDEA y GREEN PLAINT, entre otras están fabricando sembradoras de mayor ancho de labor hasta 36 hileras a 76 cm. para grano grueso con mayor autonomía de semilla, con sistema de plegado, en su mayoría tipo libro, con gran automatización de manejo de la dosificación de semillas; las de grano grueso en su gran mayoría con distribuidores neumáticos, por succión (JOHN DEERE – CASE / NEW HOLLAND) y por presión AGCO, con distribuidor mecánico de dedos KINZE y GREEN PLAINT con placa vertical tipo HILCOR.

Por el lado de la autonomía de semilla la tendencia es colocar en la parte media de la sembradora, una o dos grandes tolvas que alimentan a las tolvas individuales ubicadas en cada línea de siembra a través de mangueras plásticas que llevan la semilla desde la tolva grande a través de presión de aire de una turbina de mando hidráulico, el sistema es sencillo y eficiente y está marcando una firme tendencia de fabricación

Por el lado de los fertilizantes arrancadores, estos son colocados por medio de soluciones líquidas de P+K + micronutrientes y algo de Nitrógeno

La colocación del fertilizante líquido se hace en la línea de siembra en bajas dosis a través de colitas afirmadores de grano que llevan el fertilizante al lugar adecuado por medio de mangueras de pequeños diámetros alimentados por un sistema bomba de caudal variable (John Blue) en su mayoría y divisores tipo MAGNIFLOW

En el caso de colocar líquido Nitrógeno a la siembra del Maíz, utilizan en siembra directa cuchillas monodiscos con zapatas en su gran mayoría colocando el fertilizante 2 x 2 pulgadas de la semilla.
Dentro de esta tendencia John Deere presentó una nueva sembradora de grano grueso MAX EMERGE PLUS, con un cuerpo totalmente de fundición de acero, fundido en China de muy buena calidad, ahora el cuerpo es un 100 % de fundición desde el paralelogramo, los amarres hasta el “carro” porta rueda tapadora de cierre. Otra novedad en John Deere fue la ausencia de cadenas para el mando de los distribuidores neumáticos, esto se realiza por medio de cajas de mando a sinfines construidas en plástico, conectados por un sistema de cable flexible, confiriéndole la capacidad de eliminar las variaciones de espaciamiento entre semillas que provocan las cadenas en los trenes cinemáticas al cambiar el ángulo del paralelogramo cuando copia las irregularidades del suelo.

Como novedad y tendencia se corroboró el diseño de maquinarias que siembran la soja con distribuidores monogranos, a 38 cm. entre hileras, esto se logra por medio de la construcción de sembradoras con cuerpos iguales separados en dos planos, la mitad son utilizados para sembrar Maíz a
76 cm. y el 100 % cuando siembran Soja a 38 cm., estas últimas desde la cabina del tractor por medio de un sistema electrohidraúlico se levantan en el caso de John Deere y de la misma manera se bajan o sea que cambiando el 50 % de las placas de siembra, la máquina pasa en unos minutos de sembrar
Maíz a 76 cm. a Soja a 38 cm. todo como monograno de alta precisión.

Siguiendo con las novedades en sembradoras de grano grueso observadas en el Farm Progress Show, se debe incluir la ubicación de la cuchilla de corte y el barredor de rastrojo separado del cuerpo de siembra y adherido al chasis, que si bien es una tendencia dominante en argentina no lo es en EE.UU, por la baja adopción de la Siembra Directa en el cinturón verde de EE.UU, esta tendencia del cambio de ubicación de la cuchilla de corte y remoción se vio en nada menos que el número dos del mercado de
sembradoras de EE.UU que es KINZE, el primero como se sabe es JOHN DEERE.

Otras marcas de agropartes como Yettes presentó una versión del monodisco fertilizador con barredor incorporado adherido al chasis.

Otra tendencia en sembradoras es mover el tren cinemático con motores hidráulicos, con sistemas de dosificación variable por medio de monitores y programas que admiten prescripciones con guía satelital (GPS).

Otra tendencia es eliminar el marcador mecánico para siembra y colocar sistemas de autoguía satelital en tractores, que a través de bases correctoras estacionarias o conexiones satelitales, pueden trabajar con errores centimétricos, algunos de ellos hasta menores de los 5 cm de error.

Seguramente lo visto en el Farm Progress Show 2005 marcará un camino en el diseño de las sembradoras de grano grueso para Argentina que se manifestará en los próximos años.

Resumen:

- Plegado tipo libro para transporte en la gran mayoría de las marcas: con tolva grande en la parte central y aire para la conducción de semilla hacia los distribuidores monogranos.

- Cuerpos de fundición de acero, con paralelogramos presionados por pulmones neumáticos de regulación de la sensibilidad de carga variable desde la cabina del tractor.

- Fertilización líquida para fertilizantes arrancadores, localizados en el lugar adecuado, con baja fitotoxicidad y máxima eficiencia, mayor precisión en caños de bajada de la semilla. Mejor conducción de la semilla al fondo del surco (nuevos diseños de la colita plástica).

- Dosis variable con guía satelital con sofisticados monitores de pantallas en colores y activas.

- Marcadores Satelitales AUTO GUÍA EN TRACTORES

- Mayor ancho de labor en todas las marcas.

- Siembra monograno para Soja a 38 cm.

- Distribuidores neumáticos en Maíz en su gran mayoría.

- Tanque central de semillas, con conducción por aire a los distribuidores monogranos.

- Tanque de fertilizante líquido en la parte central de la sembradora o bien sobre el tractor.

- Fuerte tendencia a la automatización de manejo con monitores, electroválvulas hidráulicas, sensores, etc. Todas estas tendencias se dan en EE.UU. debido a que el productor es el que siembra, pulveriza y
cosecha, dado que no existe una mano de obra tecnificada y solamente trabaja el grupo familiar; esto explica el tamaño y la automatización de las máquinas en EE.UU.

Novedad en KINZE: La única empresa importante de sembradoras de EEUU y la número 2 del mundo, KINZE, se resistía a adoptar el distribuidor neumático por succión, como tiene JD, Case, New Holland y AGCO, por presión.

En el Farm Progress Show 2005, KINZE introdujo un novedoso y muy sencillo distribuidor neumático por succión, lo que lo posiciona muy bien al mundo, ya que el distribuidor de presión de dedos, de placa vertical con cepillo estaba siendo superado en sus prestaciones por el distribuidor neumático de la competencia.

Otra novedad en sembradoras en EE.UU., la constituyen la masiva adopción en las diferentes versiones de barredores de rastrojo para maíz, que posee el mercado de EE.UU.; el barredor de rastrojo de maíz debe ser adoptado en Argentina masivamente para mejorar la calidad e uniformidad de implantación del maíz, para mejorar el potencial de rendimiento y la competitividad de un cultivo clave para la sustentabilidad agrícola de Argentina, donde sin captura de carbono y sistemas modulares excelentes la
siembra directa no tiene otra ventaja más que la propia de mejorar el uso del agua y reducir costos de producción.

Otra tendencia en la construcción de las sembradoras en EEUU es el abandono total de las tolvas de chapa ya sea para semillas y/o fertilizante; las tolvas en un 90% son de plástico roto moldeado, más estético, duradero, menor mantenimiento, mayor facilidad constructiva. Argentina debe mejorar y
avanzar en ese aspecto.

Fuente:
Ing. Agr. M.Sc. Mario Bragachini
INTA Manfredi
Coordinador del Proyecto Agricultura de Precisión
http://www.agriculturadeprecision.org

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