Caja de cambios

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CAJA DE CAMBIOS.
INTRODUCCIÓN.
La caja de cambios o caja de velocidades (suele ser llamada sólo caja) es el elemento encargado de acoplar el motor y el sistema de transmisión con diferentes relaciones de engranes o engranajes, de tal forma que la misma velocidad de giro del cigüeñal puede convertirse en distintas velocidades de giro en las ruedas. El resultado en la ruedas de traccióngeneralmente es la reducción de velocidad de giro e incremento del par.
En función de que la velocidad transmitida a las ruedas sea mayor, la fuerza disminuye, suponiendo que el motor entrega una potencia constante: dado que potencia es trabajo por unidad de tiempo y, a su vez, trabajo es fuerza por distancia, una distancia mayor (derivada de la mayor velocidad) tiene por consecuencia una fuerzamenor. De esta manera la caja de cambios permite que se mantenga la velocidad de giro del motor, y por lo tanto la potencia y par más adecuado a la velocidad a la que se desee desplazar el tractor.
La caja de cambios tiene la misión de reducir el número de revoluciones del motor e invertir el sentido de giro en las ruedas, cuando las necesidades de la marcha así lo requieren. Va acoplada alvolante de inercia del motor, del cual recibe movimiento a través del embrague, en transmisiones manuales; o a través del convertidor de par, en transmisiones automáticas. Acoplado a ella va el resto del sistema de transmisión.
Para comprender mecánicamente el papel de la caja de cambios en el tractor es necesario recordar el concepto de potencia expresado como el trabajo realizado en la unidad detiempo, por lo que:
{draw:frame} {draw:frame}
Siendo:
N = potencia.
T = trabajo.
t = tiempo.
Como se sabe que trabajo se puede expresar por el producto escalar de la fuerza por el espacio:
{draw:frame} {draw:frame}
Sustituyendo esta expresión del trabajo en la fórmula de la potencia:
{draw:frame} {draw:frame}
Si la dirección de la fuerza aplicada coincide con la delespacio recorrido, entonces se puede expresar:
{draw:frame} {draw:frame}
Como se sabe que el espacio recorrido en la unidad de tiempo es igual a la velocidad, se tiene que:
{draw:frame} {draw:frame}
O sea que la potencia se puede expresar, cuando sus direcciones son coincidentes, como el producto de la fuerza por la velocidad:
{draw:frame} {draw:frame}
Cuando el motor de un tractoragrícola trabajando a un determinado régimen de giro, ofrecerá según su curva característica una potencia, la cual se podrá calcular, según se ha expuesto, como el producto de un valor de F por un valor de V. Ocurrirá que, si se aumenta la velocidad de avance V del tractor, forzosamente tiene que disminuir su fuerza F, para que el valor de la potencia requerida al motor no sobrepase a la ofrecida.El consumo específico del motor de un tractor es un indicador claro del mayor o menor grado de aprovechamiento energético del combustible. La particular forma de su curva (revoluciones consumo específico) indica que en los tractores, la velocidad de giro del motor se debe procurar mantenerla entre un cierto margen para que conserve su marcha uniforme y se obtenga un buen rendimiento.
Si nohubiera medio de variar la relación de determinado giro entre el motor y las ruedas, el tractor, a un régimen del motor marcharía siempre a la misma velocidad debido a la relación constante de transmisión entre los engranajes desde el motor hasta la rodadura. El trabajo que se solicita a un tractor no siempre es el mismo, porque, por ejemplo, arar requiere más energía que una abonadora, de modoque si el tractor está adecuado para esto último, le faltará potencia para mover un arado.
Entonces se recurre a que vaya más despacio para que el producto F • V no sobrepase el máximo valor de N ofrecido por el motor. Estas necesidades se satisfacen con la caja de cambios, que permite modificar las parejas de valores F, V, adaptando el tractor a las necesidades de trabajo.
MISIÓN DE LA CAJA...
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