Sprocket (Piñón en español)

En mecánica, se denomina piñón a la rueda de un mecanismo de cremallera o a la rueda más pequeña de un par de ruedas dentadas, ya sea en una transmisión directa por engranaje o indirecta a través de una cadena de transmisión o una correa de transmisión dentada. También se denomina piñón tensor a la rueda dentada destinada a tensar una cadena o una correa dentada de una transmisión.

En una etapa de engranaje, la rueda más grande se denomina «corona», mientras que en una transmisión por cadena como la de una bicicleta o motocicleta además de corona a la rueda mayor se le puede denominar «plato» o «estrella». En un tren de engranajes de varias etapas, la corona de una etapa gira solidariamente con el piñón de la etapa consecutiva.

En las transmisiones por cadena y por correa, un piñón demasiado pequeño da lugar a mayores curvaturas en el elemento flexible de la transmisión, lo cual incrementa el desgaste y disminuye la vida útil de los elementos.

REPARACION DE LAS RUEDAS DENTADAS

Las ruedas dentadas que entran en reparación pueden tener los defectos siguientes:

a) Desgaste del perfil útil de los dientes.

b) Algún diente roto.

c) Alguna grieta en la corona, cubo o radio.

d) Deterioros en las superficies del agujero o del chavetero del cubo.

e) Deterioro de las estrías y las caras de los dientes.

f) Deterioros por cariado en la superficie de los dientes, que se forman debido a la acción de las tensiones de contacto.

Las ruedas con los dientes desgastados, pero no superior al admisible, se pueden dejar en el mecanismo, ya que este desgaste no perjudica su funcionamiento. En la figura 45, se muestra una rueda dentada cilíndrica con la cara derecha de los dientes (2) desgastada, debido a los múltiples acoplamientos de los mismos. La reparación de esta rueda consiste en trozar la parte (3) por la línea señalada a la derecha de la figura 40 con un trazo lleno, y en soldar en lado opuesto el anillo (1) que por su forma es análogo a la parte (3), esta rueda se instala de modo que la parte de los dientes, no desgastados de la izquierda, tomen parte cuando se engrane el mismo.

Fig. 1 – Reparación de una rueda dentada, utilizando el otro lado. (1) anillo, (2) dientes, (3) parte a trozar

Reparación de ruedas con dientes rotos

Las ruedas con algún diente roto o fragmentado (total o parcialmente) hay que sacarlas del mecanismo, ya que pueden romper los dientes de las otras ruedas del engranaje y averiar el conjunto. Tal rueda, en las trasmisiones importantes, se debe cambiar por otra en buen estado.

En las trasmisiones de poca importancia, los dientes de las ruedas, con deterioros pequeños, se reparan, si se considera que es económico hacerlo.

Los dientes rotos de las ruedas se pueden recuperar con rellenado. De este modo se recuperan las ruedas de las trasmisiones que trabajan a una velocidad periférica de 3 m/seg, sin cargas de choque.

El rellenado de los dientes es una operación considerablemente compleja. Para simplificarla, se recargan los dientes de los módulos medianos y grandes con ayuda de pares de plantillas de cobre, como se muestra en la figura 2. Las plantillas tienen las formas de las ranuras entre los dientes y forman las

superficies laterales del diente.

Fig. 2 – Rellenado de un diente. (1) y (2) bridas, (3) plantillas de cobre

Para el rellenado, las plantillas do cobre (3) se aseguran entre sí con las bridas (1) y se fijan a la corona de la rueda con las bridas (2) de modo que estas no estorben la operación de aportación del metal.

Las bridas (2) se pueden cambiar por mordazas de rosca u otro cualquier dispositivo. Como el metal de aporte no se adhiere a las plantillas, debido a que el cobre es muy termoconductor, aquellas se quitan con facilidad después del rellenado.

Después del rellenado, se deja enfriar gradualmente la rueda. Esta operación se lleva a cabo enterrando en arena caliente la rueda o la parte en que se ha rellenado el diente.

El rellenado de los dientes sólo se debe practicar en casos en que no es posible otro procedimiento.

Las ruedas dentadas desgastadas, que se consideren inútil repararlas, se deben cambiar por nuevos pares incluso en los casos en que una de las ruedas del par esté en buenas condiciones. Esto es debido a que:

El cambio de ambas ruedas de un par asegura un buen engrane, pues como es sabido, las ruedas dentadas de un engranaje dado, generalmente, se fabrican con una misma herramienta y en una misma máquina; la fabricación de una rueda dentada para engranar con otra vieja, incluso suponiendo que su desgaste sea admisible, tiene dificultades de producción como son: la necesidad de tomar medidas y hacer cálculos para el caso, la necesidad de buscar herramientas especiales, etc.

Una excepción a esta regla es el caso en que una rueda dentada muy grande, está engranada con otra muy pequeña. En estos engranajes se desgastan más rápidamente la rueda pequeña y por tanto la reparación debe limitarse a cambiar ésta. Conviene señalar que la renovación del piñón a su debido tiempo evita el desgaste de los dientes de la rueda, la cual, si se tiene que fabricar, cuesta mucho más.

Tanto durante la reparación como durante el cambio de los engranajes es obligatorio establecer el ángulo de los dientes que engranan en la rueda dada. Habitualmente el ángulo de presión es de 209, a veces de 15; dos ruedas no pueden trabajar emparejadas si tienen distinto ángulo de presión.

Durante la reparación y el cambio de engranajes es necesario cerciorarse también de que en las superficies de asiento no haya rasguños ni otros deterioros que puedan obstaculizar el debido encaje del engrane sobre el árbol o sobre otras piezas. Si en dichas superficies hay deterioros, estos deberán eliminarse mandrilando el agujero y encasquillándolo. Si en ellas sólo hay desgaste de poca importancia, éste se corregirá repasando el agujero con tela de esmeril. Una vez reparado el engrane se comprueba el espesor del diente y si engrana debidamente con la otra rueda. En los engranajes con dientes rotos se puede proceder a la reparación de los mismos de la manera siguiente:

a) Soldadura de dientes superpuestos.

Para realizar la reparación con este método es necesario limpiar la parte donde se encontraba el diente o los dientes rotos como indica la figura 3. En este lugar se coloca un pedazo de acero con las dimensiones necesarias para posteriormente obtener los dientes. El pedazo de acero se suelda a la rueda y posteriormente se tornea exteriormente para obtener una superficie cilindrica, pasando seguidamente a fresar los dientes en el pedazo de acero soldado a la rueda.

Fig. 3 - Fijación de dientes superpuestos mediante soldadura

b) Fijación de dientes superpuestos mediante tornillos.

Utilizando este método es necesario limpiar la parte rota construyendo una cola de milano, como indica la figura 4, en la cola de milano se ajusta un pedazo de acero, el que se puede fijar con tornillos para evitar su posible desplazamiento en el sentido longitudinal. Si los dientes son lo suficientemente grandes, los tornillos pueden colocarse como indica la figura 5.

Fig. 4 - Fijación de dientes superpuestos mediante tornillos

Fig. 5 - Fijación de dientes superpuestos mediante tornillos. (1) tornillos, (2) graneteado, (3) dientes superpuestos

Otro método comúnmente utilizado es el indicado en la figura 6 y que se realiza de la manera siguiente:

1. Se limpia la parte rota (mediante cepillado lima, etc.).

2. Se practican varios agujeros lo más próximo uno del otro posible y se le hace rosca con un macho.

3. Se colocan tornillos en los agujeros y se sueldan uno a otro.

4. Se tornea y se refrenta para limpiar.

5. Se tallan los dientes.

Fig. 6 - Reparación de ruedas mediante tornillos y rellenado con soldadura