IMPULSORES DE CADENA

Transmisiones por cadena.

Este tipo de transmisiones trabajan de acuerdo con el principio de engranaje.

En las transmisiones por cadena que tienen el esquema de transmisión flexible abierta, el lugar de las poleas lo ocupan ruedas dentadas, a las que se llama ruedas de estrella o simplemente estrella y en vez de la cinta flexible tenemos una cadena. En estas transmisiones el engrane tiene lugar entre los dientes de la estrella y los eslabones de la cadena.

Dichas transmisiones se emplean cuando las distancias entre los ejes son considerables (hasta 4 m). La potencia de estas transmisiones alcanza 5000 CV. La máxima relación de engranaje es igual a siete. Las referidas transmisiones poseen una relación de engranaje constante y elevado rendimiento, cuya magnitud alcanza 0,98.

En caso en que las velocidades sean medias o pequeñas en las máquinas herramienta, máquinas transportadoras, máquinas agrícolas, etc.

Transmisión por husillo y tuerca.

Este tipo de transmisión consta de un husillo (tornillo) y una tuerca y sirve para transformar el movimiento de rotación en el de traslación.

Estas transmisiones según sean sus aplicaciones se dividen en las de avance y en las de carga. Se llaman de avance los husillos que sirven para desplazar, a veces con mucha precisión, distintas partes de una máquina herramienta o de un instrumento de medida.

Un ejemplo que viene al caso es el husillo guiador del carro longitudinal de un torno.

Se llaman husillos de carga los que se emplean para vencer considerables esfuerzos. Un ejemplo de este caso es el husillo de un gato o de una presa de tornillo.

Los husillos de avance deben reunir requisitos de exactitud de fabricación y elevada resistencia al desgaste. Los de carga deben ser resistentes.

Este tipo de transmisiones se caracteriza por su construcción sencilla, elevada exactitud de fabricación, propiedad de auto frenado y bajo rendimiento.

CARACTERISTICAS

Rodamientos.

El fin que debe cumplir un cojinete es soportar una carga en tanto permite el movimiento relativo entre dos piezas de una máquina. El término cojinete de contacto giratorio se refiere a la extensa variedad de cojinetes en los que se utilizan bolas o algún tipo de rodamiento entre las piezas fijas y las movibles. El tipo más común de cojinete soporta una flecha giratoria, que resiste cargas radiales simples o una combinación de cargas radiales y axiales, es decir de empuje. Algunos cojinetes están diseñados para soportar sólo cargas de empuje. Casi todos los cojinetes se emplean en aplicaciones o usos que implican rotación, pero algunos se utilizan en aplicaciones de movimiento lineal.

Los componentes de un cojinete de contacto giratorio son el anillo o pista de rodamientos internos, el anillo o pista de rodamientos externos y las piezas giratorias. La figura ilustra el cojinete de bolas de hilera única y ranura profunda común. Por lo regular, la pista de rodamientos internos es presionada contra la flecha giratoria y por lo tanto gira junto con ésta. Así, las bolas giran entre el anillo interno y el externo.

Cojinetes Rígidos de una hilera de bolas.

Características

Velocidad de operación: alta.

Capacidad de carga radial: media.

Capacidad de carga axial: media.

Capacidad de carga mixta (combinada): media.

Capacidad de desalineamiento: baja.

Por lo general, la pista de rodamientos interna se presiona contra la flecha en el asiento del cojinete con un ajuste de interferencia pequeño para asegurar que gire junto con el eje o flecha. Las piezas esféricas giratorias, o bolas, giratorias, o bolas, giran dentro de una ranura profunda tanto en los anillos externos cono en los internos. El espaciamiento de las bolas se mantiene mediante dispositivos de retención o “jaulas”.

La ranura permite que se soporte una carga considerable de empuje porque se le diseña con capacidad para soportar carga radial. La carga de empuje se aplicará en un lado de la pista de rodamientos interna mediante un hombro en la flecha o eje. La carga pasará a lo largo del lado de la ranura, a través de la bola, hacia el lado opuesto del anillo de bolas externo, y después hacia la carcasa. El radio de la bola es un poco más pequeño que el radio de la ranura para permitir el rodamiento libre de las bolas. En teoría, el contacto entre una bola y la pista de rodamientos se da en un punto, sin embargo, en realidad es un área circular pequeña, debido a la deformación de las piezas, Como la carga es soportada en un área pequeña, se presentan tensiones debidas al contacto muy altas a nivel local. Para incrementar la capacidad de un cojinete de hilera única, se debe utilizar un cojinete que tenga mayor número de bolas o bolas más grandes que funcionen en pistas de rodamientos más grandes.

Cojinete Rígido de 2 hileras de bolas.

Características.

Velocidad de operación: baja.

Capacidad de carga radial: alta.

Capacidad de carga axial: media.

Capacidad de carga mixta (combinada): Media.

Capacidad de desalineamiento: baja.

Si se le compara con el diseño de una sola hilera, agregar una segunda hilera de bolas incrementa la capacidad para soportar carga radial del tipo de cojinete de ranura profunda porque es mayor el número de bolas que soportan la carga. Por tanto, una mayor carga puede ser soportada por el mismo espacio o una carga específica puede ser soportada en un espacio más pequeño.

El espesor más grande de los cojinetes de  doble hilera suele afectar de manera adversa la capacidad de desalineación.

Cojinete de rodamientos cilíndricos.

Características

Velocidad de operación: media.

Capacidad de carga radial: alta.

Capacidad de carga axial: no aceptable.

Capacidad de carga mixta (combinada): no aceptable.

Capacidad de desalineamiento: baja.

Sustituir las bolas esféricas con rodamientos cilíndricos con los cambios correspondientes en el diseño de los collares de bolas, proporciona una mayor capacidad de carga radial.

Los niveles de tensión debida al contacto son más bajos que los que corresponden a cojinetes de bola de un tamaño equivalente, lo que permite que cojinetes más pequeños soporten una carga particular o que un cojinete de un tamaño específico soporte una carga mayor. La capacidad para soportar carga de empuje es pobre porque el lado de los rodamientos se le aplicará cualquier carga de empuje y ello provocará frotamiento y no un verdadero movimiento giratorio. Se recomienda no aplicar carga de empuje. Los cojinetes de rodamientos cilíndricos suelen ser muy anchos, lo cual les confiere escasa capacidad para adaptarse a la desalineación angular.

Cojinetes de aguja.

Características

Velocidad de operación: baja.

Capacidad de carga radial: alta.

Capacidad de carga axial: no aceptable.

Capacidad de carga mixta.

(Combinada): no aceptable.

Capacidad de desalineamiento: no aceptable.

Los cojinetes de aguja son en realidad cojinetes de rodamientos, pero el diámetro es mucho menor, como puede observarse si se comparan las figuras 111 y 112. Por lo común para que los cojinetes de aguja soporten una carga específica se requiere un espacio radial más pequeño que el que se necesita para cualquier otro tipo de cojinetes de contacto giratorio. Esto facilita su diseño en muchos tipos de equipos y componentes como bombas, juntas universales, instrumentos de precisión y aparatos para el hogar. La rodilla de leva o seguidor de leva que se ilustra en la figura, es otro objeto en el que la operación antifricción de los cojinetes de aguja puede incorporarse con poca necesidad de espacio radial. Al igual que en otros cojinetes de rodamientos, la capacidad de empuje y desalineación es pobre.

Rodillo Cónico.

Características.

Velocidad de operación: media

Capacidad de carga radial: alta

Capacidad de carga axial: baja.

Capacidad de carga mixta (combinada): alta.

Capacidad de desalineamiento: baja.

Sellos.

Los sellos son una parte importante del diseño mecánico en situaciones en las que:

1. Agentes contaminantes deben mantenerse fuera de áreas cuya importancia es crítica en una máquina.

2. Los lubricantes deben estar contenidos dentro de un espacio.

3. Los fluidos presurizados deben mantenerse dentro de un componente como una válvula o un cilindro hidráulico.

Algunos de los parámetros que inciden en la elección de un tipo de sistema de sellado, los materiales que se utilizan y los detalles de su diseño son:

1. La naturaleza de los fluidos que deben mantenerse contenidos o excluidos.

2. Las presiones en ambos lados del sello.

3. La naturaleza de cualquier movimiento relativo entre el sello y los componentes que embonan.

4. Las temperaturas en todas las partes del sistema de sellado.

5. Grado de sellado que se requiere ¿es posible tolerar cierto grado de fuga?

6. Expectativas de vida útil del sistema.

7. Naturaleza de los materiales sólidos contra los que deben actuar el sello; potencial de corrosión, suavidad, dureza, resistencia al desgaste.

8. Facilidad de servicio para remplazar sello desgastados.

Cadenas.

Una cadena es un elemento de transmisión de potencia que se fabrica como una serie de eslabones que se unen mediante pernos.

El diseño proporciona flexibilidad mientras permite que la cadena transmita fuerzas de tracción cuya magnitud es considerable.

El tipo más común de cadena es la cadena de rodamientos, en la que el rodamiento de cada perno proporciona una fricción excepcionalmente baja entre la cadena y las ruedas dentadas.

La cadena de rodamiento se clasifica con base en su paso, la distancia entre partes correspondientes de eslabones adyacentes.

El paso se ejemplifica, por lo regular, como la distancia entre pernos adyacentes. Una cadena de rodamientos estándar lleva una designación de tamaño entre 40 y 240, como se enumera en la tabla siguiente. Los dígitos, distintos al cero final, indican el paso de la cadena en octavos de pulgada, igual que en la tabla. Por ejemplo, la cadena número 100 tiene un paso de 10/8 o 11/4. Una serie de tamaños para trabajo pesado, con el sufijo

H en la designación (60H-240H), tiene las mismas dimensiones básicas que la cadena estándar del mismo número, a excepción de las placas laterales de mayor espesor.

Además existen los tamaños más pequeños y ligeros: 25, 35 y 41.

Los impulsores de cadena se emplean casi siempre a velocidades más bajas, con los consecuentes torque de mayor magnitud. Los eslabones de cadena de acero tienen una alta resistencia a esfuerzos de tracción para que sean capaces de soportar las considerables fuerzas que resultan de un torque de alta magnitud. No obstante, a velocidades altas, el ruido, el impacto entre los eslabones de la cadena y los dientes de la rueda dentada así como la dificultad para brindar una lubricación adecuada se convierten en problemas severos.

Por tanto, las bandas y las cadenas se complementan entre sí. De hecho, es difícil encontrar un sistema en el cual un impulsor de banda proporciona la primera fase de reducción a partir de un motor hacia la entrada de un reductor de velocidad tipo engrane. Por consiguiente, un impulsor de cadena proporciona la reducción final,  a la velocidad más baja, hacia la máquina  que es impulsada.