CADENAS DE RODILLOS
CADENAS DE RODILLOS
Dentro de las transmisiones mecnicas con enlace flexible entre
el elemento motriz y la mquina movida se encuentra la transmisin
por cadena como una de las ms utilizadas para trasmitir potencia
mecnica de forma eficiente, con sincronismo de velocidad angular
entre los elementos vinculados y cuando existe demanda de grandes
cargas en los accionamientos.La transmisin por cadena est compuesta
de una rueda dentada motriz, una o varias ruedas dentadas
conducidas y un tramo de cadena unido por ambos extremos que
engrana sobre las ruedas dentadas. La flexibilidad de la transmisin
es garantizada con la cadena, la cual consta de eslabones unidos
por pasadores, que permiten asegurar la necesaria flexibilidad de
la cadena durante el engrane con las ruedas dentadas. En el caso ms
simple, la transmisin por cadena consta de una cadena y dos ruedas
dentadas, denominadas ruedas de estrella, ruedas dentadas o
sprockets, una de las cuales es conductora y la otra conducida.
Adicionalmente a las transmisiones por cadenas se le incorporan
cubiertas protectoras (guarderas). En casos de transmisiones que
trabajan muy cargadas y a elevadas velocidades se emplean carcazas
donde la cadena es lubricada por inmersin o con surtidores de
aceite a presin aplicados en las zonas de inicio del engrane entre
la cadena y las ruedas dentadas.
En el caso de guarderas o carcazas, la envoltura no debe
dificultar la regulacin del tensado de la cadena para compensar el
estirado de ella, producto del desgaste de sus eslabones y
articulaciones. Generalmente, en las transmisiones por cadenas una
de las ruedas es desplazable para garantizar el tensado adecuado de
la cadena, de no ser as, se introducen dispositivos reguladores de
la requerida tensin de la cadena. Habitualmente, con auxilio de
dispositivos reguladores se puede compensar el alargamiento de la
cadena hasta la longitud de dos eslabones, despus de esto es
conveniente quitar dos eslabones de la cadena y situar el
dispositivo regulador en posicin inicial.
Las transmisiones por cadenas tienen gran utilidad en las
mquinas de transporte (bicicletas, motocicletas y automviles), en
mquinas agrcolas, transportadoras y equipos industriales en
general. Algunas de las ventajas y desventajas que presentan las
transmisiones por cadenas al ser comparadas con otras transmisiones
de enlace flexible, como las transmisiones por correas y poleas,
son:
VENTAJASDESVENTAJASDimensiones exteriores son menoresPueden ser
un poco ruidosasAusencia de deslizamientoRequieren de una
lubricacin adecuadaPequea magnitud de carga sobre los
arbolesPresentan cierta irregularidad del movimiento durante su
funcionamiento de la transmisinPosibilidad de cambiar con facilidad
su elemento flexible (cadena)Requiere una precisa alineacin durante
el montaje y un mantenimiento minucioso.CLASIFICACION Cadenas de
carga:Son empleadas para suspender, elevar y bajar cargas. Usadas
predominantemente en la mquinas elevadoras de carga. Bajas
velocidades (hasta 0,25 m/s) y grandes cargas.
Cadenas de traccin:Son empleadas para mover cargas en las
mquinas transportadorasTrabajan con velocidades medias (hasta 2-4
m/s).Se emplean eslabones de pasos largos (entre los 50 y 1000
mm).
Cadenas de transmisin de potencia:Usadas para trasmitir torque
desde un eje de rotacin a otro.Eslabones pequeos y de gran precisin
(pasos entre 4 y 63.5 mm)Objetivo: Reducir las cargas dinmicas, y
con pasadores resistentes al desgaste para asegurar una conveniente
duracin.
CADENAS DE TRANSMISION DE POTENCIA
CADENAS DE CASQUILLOSEstructuralmente coinciden con las cadenas
de rodillosNo tienen rodillos, son ms ligeras y baratas.Algunas
poseen casquillos con pasadores huecos.Pasos pequeos (entre 4 y
9,525 mm)Se emplean en las transmisiones principales de
motocicletas, mecanismos motores de combustin interna ( Fiat
Campagnolo, Mercedes Benz D y Opel Diesel 3L5.Ausencia de rodillos
en las cadenas de casquillos intensifican el desgaste de los
dientes de las ruedas: casquillos resbalan por los
dientes.Requieren una lubricacin esmerada.Velocidad recomendada
v< 4 m/s
CADENAS DE ESLABONES PERFILADOS
Fcil montaje y desmontaje de sus eslabonesEl enlace de estos
eslabones se hace al desplazar lateralmente el uno con respecto a
otro.Su diseo permite su intercambio fcilmente: sin golpes o
fuerzas excesivas.Velocidades muy bajas, inferiores a 1m/s: Poca
precisin del paso de los eslabones favorece el impacto.Condiciones
de lubricacin y proteccin imperfectasSe utilizan en la construccin
de maquinaria agrcola.
CADENAS DENTADASConocidas como cadenas silenciosasConstan de un
juego de chapas con formas de dientes.Articulan con deslizamiento o
rodamiento, segn sea el tipo de la cadena.Articulaciones determinan
su capacidad de trabajoMayor capacidad: cadenas con articulaciones
de rodadura
CADENAS DE RODILLOSHa sido la de mayor difusin entre las cadenas
de transmisin.Compuesta por placas interiores y exteriores que se
alternan sucesivamente y unidas entre si de forma articulada.Se
recomienda un nmero par de eslabones, teniendo en cuenta que los
eslabones de unin son ms resistentes que los correspondientes a un
nmero impar de eslabones.
CADENAS DE RODILLOS
Placa exterior e interiorSoporta la tensin que se ejerce en la
cadena.Sometidas a cargas de fatigaSe pueden presentar fuerzas de
choque.Soporta una gran fuerza extensible esttica y las fuerzas
dinmicas de las cargas de choque.Debe soportar condiciones
ambientales.PasadorActa junto al casquillo como arco de contacto de
los dientes del pin.Soporta toda la fuerza de transmisin.Otros
Requerimientos: Resistencia a la flexin, Resistencia contra fuerzas
de choque.CasquilloEstructura slidaBase cilndrica perfecta para el
rodillo: Duracin del rodillo en condiciones de alta
velocidadRodilloSometido a la carga de impacto cuando esta en
contacto con los dientes del pin con la cadena.Se sostiene entre
los dientes del pin y del casquilloSe mueve en la cara del diente
mientras que recibe una carga de compresin.Requerimientos:
Resistencia al desgaste, contra choques, fatiga y compresin.
DETERIORO EN LAS TRANSMISIONES POR CADENAS
Desgaste de las articulaciones
Es la causa principal de fallo de las transmisiones por cadenas
y provoca su alargamiento durante su funcionamiento, desgastndose
principalmente los pernos, y eslabones. Con el tiempo de uso, el
paso de la cadena aumenta hasta que los eslabones entran
indebidamente en los dientes de la rueda, surgiendo el peligro de
alterarse el engrane y de que salte la cadena de las coronas. La
experiencia ha mostrado que el desgaste en la cadena de una
transmisin de potencia puede ser tolerado hasta que no presente un
alargamiento mayor de los siguientes valores:
En accionamiento simples: 3% de su longitud inicial.En
accionamiento de elevadas exigencias: 2% de su longitud inicial.En
accionamiento con exigencias de sincronismo: 1% de su longitud
inicial.
Rotura de los agujeros de los eslabones Este deterioro esta
asociado a una rotura por fatiga del material en los agujeros de
las placas, que soportan una carga con variaciones en su magnitud
durante el recorrido del eslabn por los ramales de la cadena. Es un
deterioro con grandes probabilidades de ocurrencia en las cadenas
de rodillos rpidas y muy cargadas que trabajan dentro de carcasas
cerradas con buena lubricacin.Perdida de ajuste por interferencia
entre los pasadores y casquillos con las placasEste es un deterioro
asociado a defectos de fabricacin y escasa calidad de cadena. Si el
ajuste prensado de los pasadores y casquillos con los agujeros de
las placas esta mal ejecutado, estos elementos darn vueltas en los
sitios de ajuste, con intensificacin del desgaste de las piezas
conjugadas . Aunque puede ser un deterioro detectado en un solo
eslabn, esta perdida de la interferencia entre el pasador y/o
casquillo con la placa har que la cadena trabaje mal.Picadura de
los rodillosEste deterioro consiste en la aparicin sobre las
superficies de los rodillos de pequeos hoyos semejantes a cavidades
alveolares que crecen, convirtindose luego en oquedades . Este es
un deterioro tpico de fatiga superficial del material y puede
ocurrir en cadenas sumergidas en aceite con rodillos poco
endurecidos.Desgaste de los dientes de una ruedaDebido al contacto
con deslizamiento entre los dientes de las ruedas y los rodillos de
la cadena , es inevitable un desgaste del flanco activo delos
dientes, mucho mayor en cadenas cargadas y sujetas a elevadas
velocidades
LUBRICACION DE CADENA DE RODILLOSLa lubricacin juega un papel
fundamental de las trasmisiones por cadena, pues su funcin es
atenuar el inevitable desgaste en las articulaciones de la cadena,
por lo que tiene una gran influencia en la duracin y buen
funcionamiento de la transmisin. Esta lubricacin puede ser peridica
o continua, en funcin de la velocidad de la cadena y de la potencia
trasmitida.Es practica usual de los fabricantes y de las normas
internacionales recomendar el tipo de lubricante a utilizar de
acuerdo a las condiciones antes mencionadas, aclarando que son
requerimientos mnimos de lubricacin y que un tipo mejor, no solo
ser aceptable, sino que puede resultar beneficioso. A continuacin
se describen los cuatro tipos de lubricacin bsicos para
accionamiento de cadenaLUBRICACION MANUAL TYPE 1, manual
lubricationEste tipo de lubricacin se realiza peridicamente con un
cepillo o aceitera, el volumen y frecuencia debe ser suficiente
para mantener la cadena humedad de aceite y permitir la penetracin
de lubricante limpio entre las piezas de la cadena.La aplicacin de
lubricacin por aerosol puede ser satisfactoria bajo ciertas
condiciones, pero es importante que el lubricante sea un tipo
aprobado para la lubricacinEn este procedimiento el lubricante se
introduce en los espacios pasador/casquillo/rodillo, debiendo
resistir la tendencia a gotear o escurrirse cuando la cadena esta
parada, como a ser expulsada por efecto de la fuerza centrifuga
cuando la cadena esta en movimiento. Este tipo de lubricacin
corresponde con el mtodo 1 de la Normal ISO 10823:1996.Lubricacin
por manual:
LUBRICACION POR GOTEO. Type 2, dryp lubricationEste tipo de
lubricacin las gotas se dirigen entres los extremos de las placas
de los eslabones desde un lubricador de goteo. El volumen y la
frecuencia debe ser suficiente para permitir la penetracin del
lubricante entre las piezas de la cadena. Este tipo de lubricacin
corresponde con el mtodo 2 de la Normal ISO 10823:1996
LUBRICACION POR CHORRO DE ACEITE. Type 4,stream lubricationEn
este tipo de lubricacin se dirige hacia la cadena un suministro
continuo de aceite desde una bomba o un sistema de lubricacin
central. Es importante asegurar que los agujeros de los tubos de
los que sale el aceite estn alineados con los extremos de la placa
de la cadena, adems el tubo debe situarse de tal modo que el aceite
caiga sobre la cadena justo antes de que engrane con el pin motriz,
con esto asegura que el aceite es centrifugado en toda la cadena y
ayuda a disminuir el impacto de rodillo con el diente del pinCuando
la cadena se lubrica adecuadamente se forma una cua de lubricacin
entre las partes de la cadena y se minimiza el contacto
metal-metal. La lubricacin con chorro de aceite da tambin una
refrigeracin efectiva y un amortiguamiento de impacto a altas
velocidades. Este tipo de lubricacin corresponde con el mtodo 4 de
la Norma ISO 10823:1996
LUBRICACION POR BAO DE ACEITEO POR DISCO. Type 3, bath or disc
lubricationEn la lubricacin por bao de aceite el ramal inferior de
la cadena se mueve a travs de un deposito de aceite en un
guardacadena. El nivel de aceite debe cubrir la cadena en su punto
mas bajo estando en funcionamiento.Para la lubricacin por disco se
usa un bao de aceite, pero la cadena funciona.Por encima del nivel
de aceite. Un disco recoge aceite del deposito y lo deposita encima
de la cadena, normalmente mediante un recipiente. Este tipo de
lubricacin corresponde con el mtodo 3 de la Norma ISO
10823:1996.
