Cadenas Elementos

 

Transmisi Transmisión ón por cadenas

Elementos de maquinas

TRABAJO DE INVESTIGACION TRANSMISION POR CADENAS Cadena: •

Constituye el elemento principal de la transmisión y define la seguridad y duración del trabajo de la misma, se construyen de eslabones unidos articuladamente. Las características geométricas principales son el paso y el ancho, y por éstas magnitudes se realiza la selección de la cadena. Como característica mecánica de la resistencia de la cadena se emplea la carga límite de rotura, la cual se determina prácticamente en la fábrica constructora de cadenas.

Impulsores de cadena: Pertenecen a las transmisiones mecánicas de enlace fleible entre el elemento motriz y la ma!uina impulsada. "e utilizan principalmente para transmitir potencia mecánica mecánica de forma eficiente, con sincronía entre los elementos rotati#os y cuando se demandan grandes cargas. La transmisión por cadena está compuesta de una rueda dentada motriz, una o #arias ruedas dentadas conducidas y un tramo de cadena unido por ambos etremos !ue engrana sobre las ruedas dentadas. La fleibilidad de la transmisión es garantizada con la cadena, la cual consta de eslabones unidos por pasadores, !ue permiten asegurar la necesaria fleibilidad de la cadena durante el engrane con las ruedas dentadas. Las transmisiones por cadena soportan relaciones de hasta $%&$, brindando un rendimiento de hasta el '(). "e utilizan cuando la distancia entre ejes es considerable, hasta * metros. Con estos sistemas se consiguen transmitir potencias relati#amente altas sin !ue eista resbalamiento entre los pi+ones y la cadena. Las transmisiones por cadenas tienen gran utilidad en las má!uinas de transporte bicicletas, motocicletas y automó#iles-, en má!uinas agrícolas, transportadoras y e!uipos industriales en general.

Principio de uncionamien!o: l principio de funcionamiento se basa en !ue la transmisión de potencia entre la cadena y la rueda se efect/a por un acoplamiento de forma y de fuerza entre los dientes de las ruedas sproc0ets- y los eslabones de la cadena. La cadena se adapta a la rueda en forma

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de polígono, esto produce pe!ue+as fluctuaciones en el brazo de la fuerza periférica y por consiguiente, también en la #elocidad de la cadena y en la fuerza de la misma efecto de polígono-.

Carac!er"s!icas principales de impulsores de cadena: Poseen una larga duración. Pueden transmitir un amplio rango de potencias, desde muy pe!ue+as hasta superiores a 1%%23. Pueden funcionar a #elocidades de paso ele#adas, de hasta *% m4s. •

•

•

• • •

5ebido su fleibilidad permiten y aislardistancias. las cargas de cho!ueo impacto. Permiteatransmitir potencia entre absorber ejes a grandes l ángulo abrazado en la rueda pe!ue+a no debe debe ser inferior a $1% grados

Ven!a#as: 6o eiste patinamiento o deslizamiento. 6o necesitan pretensión sobre la cadena. Las ruedas sobre las cadenas, no tienen !ue tener el diámetro tan grande Como las poleas con bandas.      

• •

Las dimensiones eteriores son menores. 7lto rendimiento.

• • •

Posibilidad de cambiar con facilidad suarboles. elemento fleible cadena-. Pe!ue+a magnitud de carga sobre los Posibilidad de brindar mo#imiento a #arias ruedas.

Des$en!a#as: 8e!uieren de una lubricación adecuada. "olo aplicable cuando los ejes son paralelos, pueden ser #arios, pero en todos los casos las ruedas dentadas deben estar en el mismo plano. Preferentemente los ejes deben ser horizontales, para e#itar el uso de apoyos laterales para la cadena. "on más costosas !ue las transmisiones por correas. Para absorber los alargamientos deben disponerse los ejes de modo !ue pueda tensarse la cadena o bien montar un pi+ón tensor en el ramal flojo. "on muy ruidosas.    

•

• •

• •

• •

8e!uiere de unairregularidad precisa alineación durante eldurante montaje un mantenimiento minucioso. Presenta cierta del mo#imiento suyfuncionamiento. 9ienen una #ida /til menor !ue la de los engranajes debido al desgaste !ue se produce en la articulación. 2

 

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Clasiicaci%n: "e basa en dos aspectos fundamentales&  Según el tipo de cadena que se emplee: • • • •

5e rodillos 5e cas!uillos 5entadas 7biertas

Según el trabajo que realizan: • •

Cadenas de tracción& tracción& para  para mo#er grandes cargas en las ma!uinas transportadoras. impulsoras& para  para transmitir la energía de un árbol a otro. Cadenas impulsoras&

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Tipos de cadenas Las cadenas se construyen en acero de cementación o de bonificación, sal#o las !ue se construyen de fundición maleable y en di#ersas formas y dimensiones, adecuadas al trabajo !ue deben realizar. l desgaste de las articulaciones produce un alargamiento permanente y sucesi#o en la cadena, !ue puede ser hasta un :) aproimadamente.

COMO PEDIR &NA CADENA "e debe tener la siguiente información& • • • • • •

La longitud  en metros, en pasos o cantidad de rodillosl paso Luz interior 5iámetro de rodillo Cantidad de hileras simple, doble o triple- y de ser doble o triple indicar el paso trans#ersal specificar si se necesitan uniones o medias mallas.

COMO PEDIR &N PI'ON O R&EDA "e debe tener los siguientes datos& • • •

Cantidad de dientes  #er la tabla de dimensiones de ruedas y pi+ones5atos de la cadena correspondiente seg/n detallado en como lo #amos # amos a pedir la cadena 5iámetro del eje en !ue será montado.

6;97.< seg/n los eperimentados normalmente los pi+ones y ruedas se entregan con agujero central chico, para luego ser agrandado a la medida deseada por el usuario.

EN (A INSTA(ACION La correcta instalación de una transmisión por cadena de rodillos es factor preponderante en la duración y eficacia del mando. s aconsejable prestar atención a los siguientes puntos& • • •

•

=ontar sólidamente los engranajes sobre los ejes, con cha#eta y prisionero para sujetar la misma >bicar los engranajes lo más cerca posible de los cojinetes de apoyo. 7linear con sumo cuidado ambos engranajes entre si y controlar el perfecto paralelismo de os ejes de la cadena, !ue no debe estar muy tensa ni muy floja 6o colocar una cadena nue#a sobre engranajes desgastados o #ice#ersa, pues resulta perjudicial para el elemento nue#o.

E( MANTENIMIENTO Para mantener adecuadamente una instalación, es con#eniente cuidar los siguientes detalles& • •

•

9ipo de lubricación correcta de acuerdo a la l a #elocidad de la cadena Lo más frecuentemente posible, !uitar la cadena, la#arla a fondo con nafta y sumergirla en aceite pesado o grasa caliente, para !ue penetre en todos los pernos, bujes y rodillos. Luego, dejar escurrir fuera del ba+o cal caliente iente y #ol#er a colocar sobre los engranajes. ;bser#ar periódicamente el estado de los di#ersos di# ersos elementos componentes. 4

 

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ACCESORIOS PARA CADENAS >6?;6.< es la pieza necesaria para empalmar entre si los etremos de una cadena =5?7 =7LL7.< s el elemento necesario para !uitar o a+adir un solo paso de cadena y poder ajustar así, la tensión de la misma, especialmente cuando se trata de distancias fijas entre ejes.

SISTEMA DE (&BRICACION • • •

POR GOTEO& desde las 8P= más bajas hasta la primer cifra destacada de las 8P= en la tabla de potencias. POR BA'O& entre las dos cifras destacadas en la tabla de potencia. la segunda POR BOMBA: ambiente de @Adesde a *%A C, es el "7cifra :%.destacada hasta las 8P= máimas. l lubricante adecuado para una temperatura

OTROS TIPOS DE (&BRICACION DIRECTOS 5

 

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ACEITE DE (&BRICACION PARA CADENAS EN AEROSO(

La cadena de 3?C;6 y el aerosol del lubricante de la cuerda es un lubricante adhesi#o sintético, transparente para las lubricaciones interiores y eteriores de la permanente de todas las clases de cadenas y de cables de alambre altamente tensionados. La cadena de 3?C;6 y el aerosol del lubricante de la cuerda es temperatura resistente de sando la parte media del inter#alo de #elocidades de salida deseado, se tiene

8elación de #elocidad M ne4ns M $1%%rpm4:$%rpm M :.(

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PASO ,: consultar tablas correspondientes a la capacidad de potencia tabla .@- para seleccionar el paso de la cadena. Para una hilera la cadena E *% con paso %.@ pulg es la más adecuada. Con una Catarina de 1* dientes la capacidad es $1.11hp a $1%% rpm. 7 esta #elocidad se re!uiere lubricación tipo O lubricación en ba+o o con disco-

PASO -: calcular la cantidad necesaria de dientes de la rueda grande

61 M 6$ N relación de #elocidad M 1*N:.(- M '1.(( >tilizo ': dientes

PASO .: calculo de la #elocidad de salida esperada

n1 M n$ 6$461- M $1%%rpm N 1*4':- M :%'.I rpm aceptableQQQPASO /: calcular los diámetros de paso de las catarinas  D 1 =

 

p 180 °

sen(  N  1  1

=

  0.5 pulg

) sen (

=3.83  pulg

180 ° 24

) 12

 

Transmisi Transmisión ón por cadenas  

 D 2=

p

sen (

  0.5 pulg

=

180 °

) sen (

 N  2  2

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180 ° 93

=14.8  pulg )

PASO 0: especificar la distancia entre centros nominal. "e usa la parte media del inter#alo recomendado :%RCR@%- M *% pasos

PASO 1: calcular la longitud necesaria en pasos

 L

=2 C +

+

 N  2  N 1

2

 L=2∗40 +

+

93 24 2

2

+

( N  2− N  1) 2

4 π  C 

2

+

( 93−24 ) 2

4 π  40

=141.5  pasos

PASO 2: calcular la distancia real entre centros. "e usara la longitud estándar de $*1 pasos

C =

1 4

[

 L  L−

 N   2 2 + N   1 1

+

[

−

142

2

  +

93

√[

142

−

2

  ]−

2

93 24

1

C = 4

√[

  +  L−

2

 N 2 + N  1  1

+ 24 2

8

2

 ]

−

2

( N  2  2 − N   1 1) 2

4 π 

(

8 93

−24 ) 2

4 π 

]

2

= 40.25 pasos

]

C =40.25  pasos =40.25 ( 0.5 pulg ) =20.125 pulg

PASO *3: calcular el ángulo de contacto de la l a cadena en cada catarina. l ángulo de contacto mínimo debe ser $1% grados para la Catarina pe!ue+a ∅

−1

1

=180 ° −2sin

 ( D 2− D 1 )

[

2 C 

 ] 13

 

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∅1

=180 ° −2sin−

1

[

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 ]

 ( 14.8− 3.83 ) =148.37 ° (aceptable…‼! ) 2∗20.125

Para la Catarina grande ∅2

=180 ° + 2sin−

1

  ( D 2 − D 1 ) 2 C 

∅2

=180 ° + 2sin−

1

[

 ]

 ( 14.8−3.83 ) = 211.63 ° 2∗20.125

8">=6 5L 5?"S; Paso& cadena numero *%, %.@ pulgadas de paso Longitud& $*1 pasos M $*1%.@- M $ pulgadas 5istancia entre centros& C M 1%.$1@ pulgadas Catarinas& hilera simple, numero *%, %.@ pulgadas de paso Pe!ue+a& 1* dientes, 5 M :.(: pulgadas Trande& ': dientes, 5 M $*.( pulgadas s!uema del problema&

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8U>8?=?69; "e re!uiere elaborar una motocicleta 2aHasa0i con mayor potencia$1.1II hp-. Pero con la característica !ue sea más compacto.

"olución Para lle#ar a cabo este procedimiento lo !ue se debe hacer es usar una cadena m/ltiple doble hilera- para !ue pueda ser de un paso menor o tener una distancia entre centros menor. Potencia transmitida M $1.1II N $.1 M $*.$' hp Jelocidad de motor M $1%% rpmV inter#alo de #elocidades de salidaV :%% a :1% rpm. "e probara con una cadena de dos hileras para la cual el factor de potencia es $. ntonces la potencia re!uerida por la hilera es& P M $*.$' 4 $. $. M (.I@( hp "e obser#a en la tabla !ue una cadena numero *% paso %.@ pulg- con una Catarina de $ dientes seria satisfactoria. "e puede usar lubricación tipo O, con ba+o de aceite

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6umero de dientes para la Catarina grande re!uerida 61 M 6$ N relación M $:.(- M I@.' "e empleara 61 M II dientes Los diámetros de las catarinas son&

 D 1 =

 

p 180 °

 1 sen(  N  1

 D 2=

  sen (

p 180 °

 N  2  2

 pulg 180 °

=   0.5 ) sen ( =

17

=2.72 pulg )

  0.5 pulg

) sen (

180 ° 66

=10.51 pulg )

Para la distancia entre centros se realizara los cálculos con la mínima recomendada, C M :% pasos La longitud de la cadena será&

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 L=2∗30 +

66

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+ 17 (66 −17 ) + =103.53  pasos 2

2

4 π  30

"e usara una longitud estándar de $%* pasos Por lo tanto la distancia entre centros real máima será&

C =

1 4

[

104

−

66

+ 17   + 2

√[

−

104

66

2

2

 ]−

+ 17

( −17 )

8 66

2

4 π 

2

]

=30.24 pasos

C =30.24  pasos =30.24 ( 0.5 pulg )=15.12  pulg

l ángulo de contacto de la Catarina pe!ue+a debe ser mínimo $1% grados ∅1

=180 ° −2sin−

1

  ( 10.51−2.72 ) =150.14 ° ( aceptable…‼!) 2∗15.12

Para la Catarina grande ∅2

=180 °+ 2sin−

1

  ( 10.51−2.72 ) =209.86 ° 2∗15.12

8">=6 5L 5?"S; Paso& cadena numero *%, %.@ pulgadas de paso Longitud& $%* pasos M $%*%.@- M @1 pulgadas 5istancia entre centros& C M $@.$1 pulgadas Catarinas& doble hilera, numero *%, %.@ pulgadas pulgadas de paso Pe!ue+a& $ dientes, 5 M 1.1 pulgadas Trande& II dientes, 5 M $%.@$ pulgadas s!uema del problema& 17

 

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n la figura se muestra el nue#o dise+o, se puede notar !ue eiste una reducción del espacio

CONC(&SION

• •

•

n la actualidad tiene un gran uso en e!uipos industriales, caseros y de transporte. n forma general podríamos decir !ue las transmisiones por cadenas son un método muy eficaz para transmitir potencia y #elocidad. "on de fácil reparación de uniones de los eslabones en caso de rupturas o deterioros. 9odas las cadenas re!uieren en si de una lubricación para su buen funcionamiento y prolongar su #ida /til. l tipo de lubricación está en función a la potencia y la #elocidad de transmisión.

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