FUNDAMENTO DE CADENA

FUNDAMENTO DE CADENA

¿Qué es una cadena?

Una cadena es un componente confiable de una máquina, que transmite energía por medio de fuerzas extensibles, y se utiliza sobre todo para la transmisión y transporte de energía en los sistemas mecánicos. La función y las aplicaciones de la cadena son similares a la de una correa.

La cadena de rodillo de acero está formada por una serie de piezas de revolución que actúan como cojinetes, estando situadas cada conjunto a una distancia precisa del otro mediante otras piezas planas llamadas placas. El conjunto cojinete está formado por un pasador y un casquillo sobre el que gira el rodillo de la cadena. El pasador y el casquillo son cementados para permitir una articulación bajo presiones elevadas, y para soportar las presiones generadas por la carga y la acción de engrane impartida a través de los rodillos de cadenas, generalmente las placas exteriores e interiores se someten a un proceso de templado para obtener una mayor tenacidad.

Hay muchas clases de cadena, por ello es conveniente clasificar cada tipo de cadena por el material utilizado en su composición o por el método de construcción de ellas.

Podemos clasificar cadenas en cinco tipos:

1. Cadena de hierro fundido.

2. Cadena de acero de molde.

3. Cadena forjada.

4. Cadena de acero.

5. Cadena plástica.

El uso y demanda para los primeros tres tipos de cadena hoy en día ha disminuido, sin embargo, se utilizan solamente en algunas situaciones especiales. Por ejemplo, la cadena del hierro fundido es parte del equipo que se utiliza en el tratamiento del agua; la cadena forjada se utiliza en los transportadores superiores para las fábricas de automóviles.

Dado el extenso tipo de cadenas nos centraremos en los últimos dos nombradas anteriormente: la "cadena de acero" especialmente el tipo llamado "cadena del rodillo," que pertenece al grupo de mayor producción mundial, y la "cadena plástica." La mayor parte, nos referiremos a la "cadena del rodillo" simplemente como "cadena."

NOTA: La cadena del rodillo es una cadena que tiene una placa interior, placa exterior, casquillo, pasador y rodillo como se muestra en la figura Nº1.

Clasificaremos las cadenas según sus aplicaciones, que se pueden dividir ampliamente en seis tipos:

1. Cadena de la transmisión de energía.

2. Cadena pequeña del transportador de paso largo.

3. Cadena del transportador de precisión.

4. Cadena superior.

5. Cadena de flujo.

6. Cadena grande del transportador de paso largo.

El primero se utiliza para la transmisión de energía, los otros cinco se utiliza para el transporte. En la sección de los usos, describiremos las aplicaciones y las características de cada tipo de cadena siguiendo la clasificación antes dicha.

Estructura básica de la transmisión de energía en la Cadena

Una configuración típica para la cadena de RS60-type se demuestra en el la figura Nº2

1.1.2 Funciones de las piezas de cadena

Placa exterior e interior

La placa es un componente que soporta la tensión que se ejerce en la cadena. Estas generalmente están sometidas a cargas de fatiga y acompañado a veces por fuerzas de choque. Por lo tanto, la placa debe tener no solamente gran fuerza extensible estática, sino que también debe soportar a las fuerzas dinámicas de las cargas de choque. Además, la placa debe soportar condiciones ambientales, las que podrían provocar por ejemplo, corrosión, abrasión, etc.

Pasador

El pasador está conforme a las fuerzas que se ejercen sobre ella y de flexiones transmitidas por la placa. Este a su vez actúa junto al casquillo como arco de contacto de los dientes del piñón, cuando las flexiones de la cadena se ejercen durante el contacto con el piñón. Por lo tanto, las necesidades el pasador deben soportar toda la fuerza de transmisión, resistencia a la flexión, y también deben tener suficiente resistencia contra fuerzas de choque.

Casquillo

El casquillo es de estructura sólida y se rectifican si son curvados, con el resultado que dan una base cilíndrica perfecta para el rodillo. Esta característica maximiza la duración del rodillo en condiciones de alta velocidad y da una seguridad más consistente de la placa interior sobre el casquillo.

Rodillo

El rodillo está sometido a la carga de impacto cuando esta en contacto con los dientes del piñón con la cadena. Después del contacto, el rodillo cambia su punto del contacto y de balance. Se sostiene entre los dientes del piñón y del casquillo, y se mueve en la cara del diente mientras que recibe una carga de compresión.

Además, la superficie interna del rodillo constituye una pieza del cojinete junto con la superficie externa del buje cuando el rodillo rota en el carril. Por lo tanto, debe ser resistente al desgaste y todavía tener fuerza contra choque, fatiga, y la compresión.

1.2 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE CADENAS PARA LA TRANSMISION DE

ENERGIA Y TRANSPORTADORES

Aplicaciones de cadenas de transmisión de energía

Las máquinas de transmisión de energía en gran parte utilizan cadenas, engranajes o correas. La tabla 1.1 proporciona una comparación de ellas.

Generalmente, la cadena es una pieza que resulta económica para las máquinas de transmisión de energía que operan a velocidades bajas y de grandes cargas. Sin embargo, es también posible utilizar la cadena en condiciones de alta velocidad como en la transmisión del eje de levas del motor del automóvil. Esto se logra ideando un método apropiado de operación y lubricación.

Básicamente, existen límites de esfuerzo de fatiga tanto en los engranajes como en las cadenas, pero no así en las correas. Además, si un diente de un engranaje falla o se rompe, el engranaje se detendrá en el siguiente paso o diente. Por lo tanto la secuencia correcta para un buen funcionamiento y confiabilidad es engranaje > cadena > correa.

En la mayoría de los casos:

(1)

Aumento en el ruido del engranaje indica que el fin de la vida útil está próxima.

(2)

Se reconocerá que la cadena está casi en el final de su vida útil producto del aumento en el desgaste o por un aumento en las vibraciones.

(3)

Es difícil detectar la vida útil del dentado

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