Las
bandas combinan modernos materiales de alta capacidad con el revolucionario
corte transversal angosto promovido por Gates. Pueden triplicar la potencia
transmitida por las bandas convencionales en el mismo espacio de transmisión o
la misma potencia con la mitad o dos terceras partes del espacio disponible. En
muchos casos las bandas Su pueden reponer el alto mantenimiento de las cadenas
y engranajes de las transmisiones.
Las
correas se utilizan para transmitir,Mediante un movimiento de rotación,
potencia entre árboles normalmente paralelos, entre los cuales no es preciso
mantener una relación de transmisión exacta y constante.
El hecho
de no poder exigir una relación de transmisión exacta y constante se debe a que
en estas transmisiones hay pérdidas debido al deslizamiento de las correas
sobre las poleas.
Dicho
deslizamiento no es constante sino que varía en función de las condiciones de
trabajo, es decir, de los valores de par transmitido y de la velocidad de la
correa.
Las
transmisiones por medio de correas son denominadas de tipo flexible pues
absorben vibraciones y choques de los que sólo tienden a transmitir un mínimo
al eje arrastrado.
Son estas
transmisiones adecuadas para distancias entre ejes relativamente grandes, actuando
bajo condiciones adversas de trabajo (polvo, humedad, calor, etc.), son además silenciosas
y tienen una larga vida útil sin averías ni problemas de funcionamiento.
CORREAS
PLANAS. CARACTERÍSTICAS Y
CÁLCULO
Las
correas del tipo plano están constituidaspor una banda continua cuya sección
transversal rectangular, fabricadas de distintos materialessiendo los más
empleados:
• Cuero
de 4 a 6 mm.de espesor. Para bandasde más espesor se unen capas sucesivas decuero
mediante adhesivos, construyendo sebandas de dos capas y bandas de trescapas.
Según su
capacidad se pueden clasificar en tres grupos:
- Clase I:
- σpermisible
= 25 Kp/cm2 y velocidad máxima de hasta 12 m/s.
- Clase
II:
- σpermisible
= 29 Kp/cm2 y velocidad máxima de hasta 24 m/s.
- Clase
III:
- σpermisible
= 33 Kp/cm2 y velocidad máxima de hasta 45 m/s.
• Tejido
de algodón o banda de nylon. Se construye con varias capas de tejido, normalmente
recubiertas de caucho o plástico para su protección y mayor duración.
Su tensión
permisible varía entre los 125 y 250
Kg/cm2 y
su velocidad lineal máxima es de hasta unos 40 m/sg.
Hay un
concepto muy utilizado en las transmisiones por correa, es el de relación
detransmisión.
Sea d1 el
diámetro de la polea motriz y d2 el de la polea arrastrada: d d 1 2
Figura 1.-
Transmisión por correa
Es
evidente que por ser la correa una banda continua la velocidad lineal en
cualquiera de sus puntos tiene el mismo módulo. Por tanto si V es la velocidad
lineal se cumplirá (despreciando el deslizamiento)
CORREAS
TRAPECIALES. CARACTERÍSTICAS
Y CÁLCULO
Las
correas trapeciales o en V son las más
Ampliamente
usadas en este tipo de transmisiones.
Se
construyen de caucho en cuyo interior se colocan elementos resistentes a la
tracción. El esquema de una correa es el siguiente:
A
D
B
C
Figura 4.-
Detalles constructivos de una correa trapecial
Los componentes
que forman una correa trapecial son:
- A: Funda
exterior de tejido vulcanizado
- B:
Elementos que soportan la carga
- C: Cojín
resistente de caucho
- D: Capa
de flexión
Las poleas
con garganta acanalada afectan a la capacidad de transmisión ya que el
denominado efecto cuña da lugar a una fuerza normal de la correa sobre
la polea muy superior a la de las correas planas.
El efecto
cuña favorece también el uso de correas aplicadas a poleas con reducida
distancia entre sus centros, y grandes diferencias entre los diámetros.
Es frecuente
encontrar transmisiones con correas trapeciales múltiples, con la única condición
de que se usen correas especialmente próximas en longitud, es decir, de
estrecha tolerancia en su fabricación, pues, en caso contrario, la correa más
corta trabaja en exceso y se romperá demasiado pronto.
La
ecuación = eμθ
F - K
F - K
2
1 obtenida
para correas planas es igualmente útil si se sustituye μpor
μ/senφ,
siendo 2 φ el ángulo
de la garganta que es próximo a 35º.
58
b
a correa polea
N
N/2·sen N/2·sen
2
φφ
φ
φφ
Figura 5.-
Sección transversal de correa trapecial y acanaladura de polea
Para
determinar la relación de transmisión es preciso definir el diámetro
primitivo dp, que es el que corresponde en la polea a la fibra
neutra de la correa. Se denomina fibra neutra a aquella fibra cuya longitud
no cambia cuando la correa se dobla perpendicularmente a su base.
La
relación de transmisión de las transmisiones en correas trapeciales viene dada
por:
dp1 ⋅n1 = dp2 ⋅n2
Las
correas trapeciales, en función de sus dimensiones, se agrupan según la norma
UNE
18006-93
en siete tipos básicos según su sección transversal, a saber, Y, Z, A, B, C,
D y E.
POTENCIA
TRANSMITIDA POR UNA CORREA
La potencia
transmitida por una correa es función de la diferencia entre las tensiones de
sus ramas y de su velocidad lineal
TRANSMISIONES POR CADENAS
•Se
emplean cuando se demanda grandes cargas en los accionamientos con alta
eficiencia y sincronismo de velocidad en
los elementos de rotación
•Aplicaciones
industriales las cadenas de rodillos: perforadoras de pozos petrolíferos
terrestres y marinos, mecanismos de control de vuelo de aviones militares y
civiles, motores diesel de grandes buques supe tanques.
NORMALIZACIÓN:
•DIN (DeutchesInstitutforNormang) •BS (British Standard) •ANSI (American
National Standard Institute) •ISO: Todas estas normas se agrupan en dos partes
fundamentales: •Serie Europea: DIN 8187 y BS 228,agrupadas en la norma ISO 606
tipo B. •Serie Americana: DIN 8188 y ANSI B:29, agrupadas en la norma ISO 606
tipo A.
CADENAS
•Es un
elemento de máquinas que transmite potencia por medio de fuerzas extensibles.
•Sirven para transmitir potencias entre ejes que giran en el mismo plano a una
relación constante
•Se pueden
utilizar en relaciones de transmisión de hasta seis, y como máximo de hasta
diez a vel<650 ft/min =3,3m/s. •Eficiencia del 97-98 % •No hay
deslizamiento. •Inversión inicial: aproximadamente el 85% de engranajes
•Distancia
entre ejes, donde los engranajes necesitarían
ruedas locas ó escalones intermedios.
•Choques de gran periodicidad y
velocidades elevadas: Amortiguadores con
el fin de limitar las oscilaciones de la cadena.
•Distancia
entre ejes muy grandes: Apoyos, disminuyen esfuerzos debido al propio peso.
VENTAJAS
•
Posibilidad de empleo en una amplia gama de distancia entre centros.
•
Dimensiones exteriores menores que las transmisiones por correas.
• Ausencia
de deslizamiento.
• Alta eficiencia.
•
Posibilidad de transmitir el movimiento a varias ruedas con una sola fuente de
potencia.
CLASIFICACION
Cadenas de
carga: •Son empleadas para suspender, elevar y bajar cargas. • Usadas
predominantemente en la máquinas elevadoras de carga. •Bajas velocidades (hasta
0,25 m/s) y grandes cargas.
Cadenas de
tracción: •Son empleadas para mover cargas en las máquinas transportadoras
•Trabajan
con velocidades medias (hasta 2-4 m/s). •Se emplean eslabones de pasos largos
(entre los 50 y 1000 mm)
Cadenas de
transmisión de potencia:
•Usadas para trasmitir torque desde un eje de
rotación a otro.
•Eslabones pequeños y de gran precisión (pasos
entre 4 y 63.5 mm)
•Objetivo:
Reducir las cargas dinámicas, y con pasadores resistentes al desgaste para
asegurar una conveniente duración.
TENSION EN
UNA CADENA DE TRANSPORTE
La tensión
de la cadena de transmisión es calculada dividiendo la energía transmitida
(indicada en kilowatts o caballos de fuerza) por la velocidad de cadena y
multiplicándose por un coeficiente adecuado.
Para
velocidades estas tales como el transportador horizontal, la tensión es
seleccionada por los factores:
1. El
coeficiente de fricción entre la cadena y el carril cuando los objetos
transportados se ponen en la cadena
2.El
coeficiente de la fricción entre los objetos transportados y el carril cuando
los objetos transportados se llevan a cabo en el carril y son empujados por la
cadena.
1,1 =
pérdidas del piñón debido a los cambios direccionales de la cadena
= masa de la cadena.
= masa de los objetos transportados.
= coeficiente de la fricción cuando la cadena
está volviendo.
= coeficiente de la fricción cuando la cadena
está transportando objetos.
= coeficiente de la fricción cuando los
objetos transportados se están moviendo
CADENAS DE
TRANSMISIÓN DE POTENCIA
CADENAS DE
CASQUILLOS
•Estructuralmente
coinciden con las cadenas de rodillos
•No tienen
rodillos, son más ligeras y baratas. • Algunas poseen casquillos con pasadores
huecos. •Pasos pequeños (entre 4 y 9,525 mm) •Se emplean en las transmisiones
principales de motocicletas, mecanismos motores de combustión interna (
FiatCampagnolo, 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 lubricación esmerada.
•Velocidad recomendada v< 4 m/s
CADENAS DE
ESLABONES PERFILADOS
•Fácil
montaje y desmontaje de sus eslabones
•El enlace
de estos eslabones se hace al desplazar lateralmente el uno con respecto a
otro.
•Su diseño permite su intercambio fácilmente:
sin golpes o fuerzas excesivas.
•Velocidades
muy bajas, inferiores a 1m/s: Poca precisión del paso de los eslabones favorece
el impacto.
•Condiciones
de lubricación y protección imperfectas
•Se
utilizan en la construcción de maquinaria agrícola.
CADENAS DE
TRANSMISIÓN DE POTENCIA
CADENAS
DENTADAS
•Conocidas
como cadenas silenciosas
•constan
de un juego de chapas con formas de dientes.
•Articulan con deslizamiento o rodamiento,
según sea el tipo de la cadena. •Articulaciones determinan su capacidad de
trabajo
•Mayor
capacidad: cadenas con articulaciones de rodadura
CADENAS DE
RODILLOS
•Ha sido
la de mayor difusión entre las cadenas de transmisión. •Compuesta por placas
interiores y exteriores que se alternan sucesivamente y unidas entre sí de
forma articulada.
•Articulación: Pasador en unión con la placa
exterior,
Casquillo
unido a los agujeros de las placas interiores y rodillo, montado con holgura en
el casquillo
•Rodillo:
Disminuye el desgaste de los dientes de las ruedas y el propio casquillo.
•Montaje: Eslabones desmontables complementarios. •Se recomienda un número par
de eslabones, teniendo en cuenta que los eslabones de unión son más resistentes
que
los
correspondientes a un número impar de eslabones.
FUNCIONES
DE LAS PIEZAS DE UNA CADENA
•Placa
exterior e interior
•Soporta
la tensión que se ejerce en la cadena. •Sometidas a cargas de fatiga
•Se pueden
presentar fuerzas de choque. •Soporta una gran fuerza extensible estática y las
fuerzas dinámicas de las cargas de choque. •Debe soportar condiciones
ambientales.
•Pasador
•Actúa
junto al casquillo como arco de contacto de los dientes del piñón.
•Soporta
toda la fuerza de transmisión. •Otros Requerimientos: Resistencia a la flexión,
Resistencia contra fuerzas de choque. •Casquillo
•Estructura
sólida
•Base
cilíndrica perfecta para el rodillo: Duración del rodillo en condiciones de
alta velocidad
•Rodillo
•Sometido
a la carga de impacto cuando está en contacto con los dientes del piñón con la
cadena.
•Se
sostiene entre los dientes del piñón y del casquillo
•Se mueve
en la cara del diente mientras que recibe una carga de compresión. •Su
superficie interna constituye una pieza del cojinete junto con la superficie
externa del casquillo
•Requerimientos:
Resistencia al desgaste, contra choques, fatiga y compresión.
TAMAÑOS DE
CADENAS A RODILLOS
•Paso:
Separación entre ejes de los rodillos, llamada paso (P) •Grandes cargas y
velocidades para evitar pasos grandes: cadenas de varias hileras de rodillos.
•Las
potencias a trasmitir de las cadenas de múltiples hileras son casi proporcional
al número de ramales. • Generalmente la cantidad de hileras de rodillos se
selecciona entre 2 – 4.
MATERIALES.
Materiales
para las cadenas.
Selección
del material y del tratamiento térmico: Afecta su duración, la capacidad de
trabajo, y
por
consiguiente la resistencia mecánica y al desgaste.
Placas
•Planchas
laminadas en frío, de aceros medios en carbono o aleados, 40(Mo), 50(Cr),
•Durezas: 40-50 HRC. Pasadores, ejes, manguitos y semicasquillos
•Aceros
para cementar
•Temple
hasta 50-65 HRC.
Rodillos
•Se fabrican de acero 60 (Cr-Va) •Durezas entre 47-55 HRC.
Materiales
para las ruedas de cadenas (Sprockets).
Hasta 30
dientes: •Aceros de medio carbono 40 con temple superficial (Durezas de HRC
45-55) •Aceros para cementar (Profundidades de 1 - 1.5mm) y temple hasta HRC
55-60
Por
encima de 30 dientes
•Generalmente
se fabrican de fundición.
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