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diseño de cadenas y metodologia
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1Transmisin por cadenas de rodillos.
Transmisiones por cadenas de rodillos.
Clasificacin.Componentes de la cadena. Aplicaciones.Tipos de lubricacin.Irregularidad del movimiento.Clculo y seleccin.
Contenidos del tema:
Objetivos del Tema.
Conocer las caractersticas principales de las transmisiones por cadenas.
Seleccionar y calcular los componentes bsicos de las transmisiones por cadenas de rodillos.
Bibliografa.
Dobrovolski, Elementos de Mquinas. Capitulo de: Transmisiones por cadenas.
Web de EM, Material Complementario de Transmisiones por Cadenas.
ISO 606. Short-pitch transmissionprecision roller chains and chainwheels. ISO 10823. Guidance on the
selection of roller chain drives. Catlogos tcnicos comerciales de
transmisiones por cadenas.
Bibliografa.
Tipos de transmisin por
cadenas.
2Tipos de transmisin segn la funcin de la cadena:
Cadena de carga.Cadena de traccinCadena de transmisin
de potencia .
Cadena de carga de eslabones redondos.
B
p
C
Empleadas para suspender, elevar y bajar cargas, trabajan con bajas velocidades (hasta 0,25 m/s) y grandes cargas, son de eslabones simples.
Estudiaremos las transmisiones de cadenas diseadas para transmitir potencia.
Son cadenas de eslabones pequeos de precisin (para reducir cargas dinmicas), con pasos entre 4 y 63.5 mm. Los pasadores son resistentes al desgaste para asegurar una buena duracin.
Tipos de cadenas de transmisin.
1) Con eslabones desmontables.
Tipos de cadenas de transmisin.2) Dentada o Silenciosa
Placa
Pasadores
2) Cadena Dentada
3Tipos de cadenas de transmisin.
3) De Rodillo.
4) De Casquillo.Caractersticas de la cadena de
rodillos.
Cadena de rodillos (3 hileras)
Rueda (Sprocket) mayor, Catalina
Rueda (Sprocket) menor, Pin
Transmisin por cadenas de rodillos. Cadenas de rodillos.
pasopaso
Transmisin por cadenas de rodillos.
10 Hileras de rodillos
Componentes de una cadena de rodillos.
4Componentes de una cadena de rodillos.
PasadorRodillo (en corte)
CasquilloPlaca exterior
Placa interior
Cadenas de 2 hileras de rodillos.
Un Pasador
Rodillo
Placa exterior
Placa interior
Dos Placas exteriores
Eslabn de cierre de cadenas de rodillos.
Extremos de la cadena
Eslabn de cierre (placa externa)Eslabn de cierre de cadenas de rodillos.
Cierres para cantidad par de eslabones
Eslabn de cierre de cadenas de rodillos.
Cierre para cantidad impar de eslabones
Son eslabones dbiles, por eso se recomienda montar las cadenas con una CANTIDAD PAR DE ESLABONES.
Aplicacin de las transmisiones
por cadenas de rodillos.
51 - BMPTA. World Trade in Mechanical Power Transmission Products. 1999.
3314
5739
1140 16022122
9156
cojinete cigeal yleva
transmcadenas
acoplamiento transmcorreas
engranaje
Comercio mundial (1999)1 en millones de USD de componentes para transmisiones mecnicas.
250
500
750
1000
84 85 86 87 88 89 1998 2000
Aumentos de ventas de 38 millones anuales
Ventas en EUA1 en millones de USD de componentes para transmisiones por cadenas.
1 Informacion obtenida de la Compaa de investigacin industrial Frost & Sullivan
Precios por metro de cadenas en el mercado cubano (en USD, ao 2003)
275,01144,1838,124B-2 (2 hileras)125,2271,1138,124B-145,1221,9425,416A-129,3013,7519,012A-119,889,9615,910A-117,447,0712,708B-1IWISSugiyama
Marca de la cadenaPasomm
Designacin de la cadena
Campo de aplicacin.
Campo de aplicacin de las transmisiones por cadenas de rodillo.
VENTAJAS de las transmisiones por cadenas.
Dimensiones exteriores pequeas.
Ausencia de deslizamiento.
Alto rendimiento.
Pequea magnitud de carga sobre los rboles.
Posibilidad de cambiar con facilidad su elemento flexible (cadena).
6DESVENTAJAS de las transmisiones por cadenas. Pueden ser un poco ruidosas.
Requieren de lubricacin adecuada.
Presentan irregularidad del movimiento durante el funcionamiento de la transmisin.
Requiere de una precisa alineacin durante el montaje y un mantenimiento minucioso
Lubricacin de las cadenas de rodillos.
Lubricacin
0,1
1
10
100
4 5 6 8 10 12 16 20 24 28 32 40 48
Denominacin ISO de la cadena
Vel
ocid
ad d
e la
cad
ena
m/s
Intermitente o ManualIntermitente o Manual
Por GoteoPor Goteo
Inmersin en AceiteInmersin en Aceite
Aceite a Presin Aceite a Presin Norma ISO 10823:1996 Norma ISO 10823:1996
Tipo de lubricacin se orienta segn velocidad de cadena.
Lubricacin Peridica (intermitente)
Realizada con un cepillo o aceitera, la lubricacin debe ser suficiente para mantener la cadena hmeda de aceite y permitir la penetracin de lubricante limpio entre las piezas de la cadena.
Recomendable para:
V 1m/s
60000dnV =
Lubricacin por Goteo
Las gotas se dirigen al espacio entre placas exterior e interior de los eslabones con un lubricador de goteo.
Recomendable para:
V= 1 4m/s
Lubricacin por Inmersin
El ramal inferior de la cadena se mueve por un depsito de aceite. El nivel de aceite debe cubrir la cadena en su punto ms bajo estando en funcionamiento
Recomendable para:
V= 4 8m/s
7Lubricacin por chorro de aceite
Se dirige hacia la cadena un suministro continuo de aceite desde una bomba o un sistema de lubricacin central.
Los chorros de aceite deben estar alineados con los extremos de las placas de la cadena y antes de que engrane con el pin motriz.
Recomendable para: V 8 10m/s
Geometra bsica de las transmisiones
por cadenas de rodillos.
Tensado de cadena con montaje vertical.
Recomendable deflexin de cadena no mayor de 1% del largo del ramal yc 0,01.a
yc
Tensado de cadena con montaje horizontal:Con cargas de impacto una deflexin de cadena de 1 2% del largo del ramal [yc = (0,020,01).a]
Con carga suave hasta un 4% [yc = 0,04.a].
yc
Rueda motriz Ramal de carga (tensado)
Ramal sin carga (destensado)
Normas de dimensiones de las cadenas de rodillos. Serie Americana: comprende las
normas DIN 8188 y ANSI B:29, agrupadas en la Norma ISO 606 Norma ISO 606 tipo Atipo A.
Serie Europea: comprende las normas DIN 8187 y BS 228, agrupadas en la Norma ISO 606 Norma ISO 606 tipo Btipo B.
Geometra bsicaz1: Nmero de dientes del pinz2: Nmero de dientes de la ruedat : Paso [mm]d1: Dimetro primitivo de pin [mm]d2: Dimetro primitivo de rueda [mm]da1: Dimetro de cabeza de pin [mm]da2: Dimetro de cabeza de rueda [mm]a: Distancia entre centros [mm]y: Nmero de eslabones de la cadena
8Dimetros primitivos
=
2,1
2,1
z180sen
tdo
Dimetros de cabeza
+=
2,1
2,1a
z180tan
15,0tdo
Distancia mnima entre centros de ruedas
[ ]mm50..302
dd2,1a 2a1amin +
+=
Cantidad de eslabones
atzz
tazzy
21221
22
2
+++=
n
d
(1)
Irregularidad del movimiento.
6000dnVrue = ( ) ( )zVVV ruerrueCadMIN o180coscos ==
Vcad
VrueVcad = Vruer
n
(2)
VcadMAX = Vrue
Irregularidad del movimiento.
( ) ( )zVVV ruerrueCadMIN o180coscos == Depende del nmero de dientes en la rueda menor !
9Irregularidad del movimiento.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
6 10 14 18 22 26 30 34Nmero de dientes en el pin
(Vm
ax -
Vmin)
/ Vm
ed %
Fundamentos del clculo de
transmisiones por cadenas de
rodillos.
Deterioros en transmisiones por cadenas.
Rotura por fatiga en agujeros de las placas
Frecuente ocurre este caso en transmisiones con altas velocidades y bajo el empleo de lubricacin continua).
Deterioros en transmisiones por cadenas.
Resbalamiento entre casquillo y placa en los sitios de su montaje a presin.
Ocurre por mala calidad de fabricacin.
Deterioros en transmisiones por cadenas.
Picadura de los rodillos. Desgaste de los dientes de las ruedas.
Deterioros en transmisiones por cadenas. Desgaste en la articulacin.
Siempre presente. Provoca el alargamiento de la cadena y el engrane incorrecto con las ruedas.
Es la base de los criterios de clculo y seleccin.
10
Criterios de clculo.Los clculos de capacidad de carga ms usados son:1.segn la fuerza til que puede
transmitirse.
2.segn la potencia til que puede transmitir.
3.segn la presin especfica que puede soportar la articulacin.
Clculo de transmisiones por cadenas. [ ]pp
p: Presin en la articulacin.
[p]: Presin admisible en la articulacin.
[ ]MPa mr e
kAFp =
F : Fuerza til de la cadena (N)
A: rea resistiva de articulacin (mm2).
Ke: Coeficiente de explotacin.
mr: Factor de distribucin de carga entre las hileras de rodillo.
[ ]MPa ][ ek
pAFmr=
Para mr 1, cadena de 1 hilera de rodillos.Para 1 < mr 1,7, cadena de 2 hileras de rodillos.Para 1,7 < mr 2,5, cadena de 3 hileras de rodillos.Para 2,5 < mr 3, cadena de 4 hileras de rodillos
Que cantidad de hileras de rodillos en la cadena?
rea resistiva de 1 hilera.
210125,416B178125,416A893/419,0512B
1053/419,0512A675/815,87510B705/815,87510A501/212,708B441/212,708A
pulgadammrea resistiva
mm2pasoDenomina
cin ISO
Coeficiente de explotacin.
reglrhade KKKKKKK =Coef. de carga dinmica: kd
Coef. de la longitud de la cadena: ka.
Coef. de posicin de la cadena: kh.
Coef. para el rgimen de trabajo: kr
Coef. del carcter de la lubricacin: kl.
Coef. por la regulacin de cadena: kreg.
11
Recomendacin del paso de la cadena.
120080025.4180090019.052300100015.8753100125012.7500025009.52
nlim[rpm]
nmax[rpm]
Paso de la cadena [mm]
Conclusiones.Las cadenas de rodillos trasmiten altas cargas en velocidades medias.
En las ruedas es aconsejable emplear nmeros de dientes lo mayor posible y pasos pequeos.
Conclusiones.La capacidad de trabajo de las cadenas de rodillos se determina a partir del criterio de presiones admisibles (p