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8/17/2019 cadenas elementos.docx

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Transmisión por cadenas Elementos de maquinas

TRABAJO DE INVESTIGACION

TRANSMISION POR CADENAS

Cadena:• Constituye el elemento principal de la transmisión y define la seguridad y duración del trabajo de la misma, se construyen de

eslabones unidos articuladamente. Las características geométricas principales son el paso y el ancho, y por éstasmagnitudes se realiza la selección de la cadena. Como característica mecánica de la resistencia de la cadena se emplea lacarga límite de rotura, la cual se determina prácticamente en la fábrica constructora de cadenas.

Impulsores de cadena:Pertenecen a las transmisiones mecánicas de enlace fleible entre el elemento motriz y la ma!uina impulsada. "e utilizanprincipalmente para transmitir potencia mecánica de forma eficiente, con sincronía entre los elementos rotati#os y cuando sedemandan grandes cargas.

La transmisión por cadena está compuesta de una rueda dentada motriz, una o #arias ruedas dentadas conducidas y un tramo decadena unido por ambos etremos !ue engrana sobre las ruedas dentadas. La fleibilidad de la transmisión es garantizada con lacadena, la cual consta de eslabones unidos por pasadores, !ue permiten asegurar la necesaria fleibilidad de la cadena durante elengrane con las ruedas dentadas.

Las transmisiones por cadena soportan relaciones de hasta $%&$, brindando un rendimiento de hasta el '(). "e utilizan cuando ladistancia entre ejes es considerable, hasta * metros. Con estos sistemas se consiguen transmitir potencias relati#amente altas sin !ue

eista resbalamiento entre los pi+ones y la cadena.Las transmisiones por cadenas tienen gran utilidad en las má!uinas de transporte bicicletas, motocicletas y automó#iles-, en má!uinasagrícolas, transportadoras y e!uipos industriales en general.

Principio de uncionamien!o:

l principio de funcionamiento se basa en !ue la transmisión de potencia entre la cadena y la rueda se efect/a por un acoplamiento deforma y de fuerza entre los dientes de las ruedas sproc0ets- y los eslabones de la cadena. La cadena se adapta a la rueda en forma


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de polígono, esto produce pe!ue+as fluctuaciones en el brazo de la fuerza periférica y por consiguiente, también en la #elocidad de lacadena y en la fuerza de la misma efecto de polígono-.

Carac!er"s!icas principales de impulsores de cadena:• Poseen una larga duración.• Pueden transmitir un amplio rango de potencias, desde muy pe!ue+as hasta superiores a 1%%23.• Pueden funcionar a #elocidades de paso ele#adas, de hasta *% m4s.• 5ebido a su fleibilidad permiten absorber y aislar las cargas de cho!ueo impacto.• Permite transmitir potencia entre ejes a grandes distancias.• l ángulo abrazado en la rueda pe!ue+a no debe ser inferior a $1% grados

Ven!a#as: 6o eiste patinamiento o deslizamiento. 6o necesitan pretensión sobre la cadena.

Las ruedas sobre las cadenas, no tienen !ue tener el diámetro tan grandeComo las poleas con bandas.

• Las dimensiones eteriores son menores.• 7lto rendimiento.• Posibilidad de cambiar con facilidad su elemento fleible cadena-.• Pe!ue+a magnitud de carga sobre los arboles.• Posibilidad de brindar mo#imiento a #arias ruedas.

Des$en!a#as:

8e!uieren de una lubricación adecuada.

"olo aplicable cuando los ejes son paralelos, pueden ser #arios, pero en todos los casos las ruedas dentadas deben estar enel mismo plano.• Preferentemente los ejes deben ser horizontales, para e#itar el uso de apoyos laterales para la cadena.• "on más costosas !ue las transmisiones por correas.• Para absorber los alargamientos deben disponerse los ejes de modo !ue pueda tensarse la cadena o bien montar un pi+ón

tensor en el ramal flojo.• "on muy ruidosas.• 8e!uiere de una precisa alineación durante el montaje y un mantenimiento minucioso.• Presenta cierta irregularidad del mo#imiento durante su funcionamiento.• 9ienen una #ida /til menor !ue la de los engranajes debido al desgaste !ue se produce en la articulación.


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Clasiicaci%n:"e basa en dos aspectos fundamentales&

Según el tipo de cadena que se emplee:

• 5e rodillos• 5e cas!uillos• 5entadas• 7biertas

Según el trabajo que realizan:

• Cadenas de tracción& para mo#er grandes cargas en las ma!uinas transportadoras.• Cadenas impulsoras& para transmitir la energía de un árbol a otro.


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Tipos de cadenas

Las cadenas se construyen en acero de cementación o de bonificación, sal#o las !ue se construyen de fundición maleable y endi#ersas formas y dimensiones, adecuadas al trabajo !ue deben realizar. l desgaste de las articulaciones produce un alargamiento

permanente y sucesi#o en la cadena, !ue puede ser hasta un :) aproimadamente.

COMO PEDIR &NA CADENA

"e debe tener la siguiente información&

• La longitud en metros, en pasos o cantidad de rodillos-• l paso• Luz interior• 5iámetro de rodillo• Cantidad de hileras simple, doble o triple- y de ser doble o triple indicar el paso trans#ersal• specificar si se necesitan uniones o medias mallas.

COMO PEDIR &N PI'ON O R&EDA

"e debe tener los siguientes datos&

• Cantidad de dientes #er la tabla de dimensiones de ruedas y pi+ones-• 5atos de la cadena correspondiente seg/n detallado en como lo #amos a pedir la cadena• 5iámetro del eje en !ue será montado.

6;97.< seg/n los eperimentados normalmente los pi+ones y ruedas se entregan con agujero central chico, para luego seragrandado a la medida deseada por el usuario.

EN (A INSTA(ACION

La correcta instalación de una transmisión por cadena de rodillos es factor preponderante en la duración y eficacia del mando. saconsejable prestar atención a los siguientes puntos&

• =ontar sólidamente los engranajes sobre los ejes, con cha#eta y prisionero para sujetar la misma• >bicar los engranajes lo más cerca posible de los cojinetes de apoyo.• 7linear con sumo cuidado ambos engranajes entre si y controlar el perfecto paralelismo de os ejes de la cadena, !ue no debe

estar muy tensa ni muy floja• 6o colocar una cadena nue#a sobre engranajes desgastados o #ice#ersa, pues resulta perjudicial para el elemento nue#o.

E( MANTENIMIENTO

Para mantener adecuadamente una instalación, es con#eniente cuidar los siguientes detalles&

• 9ipo de lubricación correcta de acuerdo a la #elocidad de la cadena• Lo más frecuentemente posible, !uitar la cadena, la#arla a fondo con nafta y sumergirla en aceite pesado o grasa caliente,

para !ue penetre en todos los pernos, bujes y rodillos. Luego, dejar escurrir fuera del ba+o cal iente y #ol#er a colocar sobrelos engranajes.

• ;bser#ar periódicamente el estado de los di#ersos elementos componentes.


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ACCESORIOS PARA CADENAS

>6?;6.< es la pieza necesaria para empalmar entre si los etremos de una cadena

=5?7 =7LL7.< s el elemento necesario para !uitar o a+adir un solo paso de cadena y poder ajustar así, la tensión de la misma,especialmente cuando se trata de distancias fijas entre ejes.

SISTEMA DE (&BRICACION

• POR GOTEO& desde las 8P= más bajas hasta la primer cifra destacada de las 8P= en la tabla de potencias.• POR BA'O& entre las dos cifras destacadas en la tabla de potencia.• POR BOMBA: desde la segunda cifra destacada hasta las 8P= máimas. l lubricante adecuado para una temperatura

ambiente de @A a *%A C, es el "7 :%.

OTROS TIPOS DE (&BRICACION DIRECTOS


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ACEITE DE (&BRICACION PARA CADENAS EN AEROSO(

La cadena de 3?C;6 y el aerosol del lubricante de la cuerda es un lubricante adhesi#o sintético, transparente para las lubricaciones

interiores y eteriores de la permanente de todas las clases de cadenas y de cables de alambre altamente tensionados.

La cadena de 3?C;6 y el aerosol del lubricante de la cuerda es temperatura resistente de


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ACEITE A(TA TEMPERAT&RA PARA CADENA

>na gama de producto altamente di#ersificada, nue#as tecnologías !ue integran y características en términos de&

• 8esistencia de la temperatura.• Protección de corrosión• Protección a la adherencia

5eben ser seleccionados seg/n el uso&

• 5iapositi#as• Cadenas• Pernos• "istemas neumáticos y el ambiente

AP(ICACIONES DE (AS TRANSMISIONES POR CADENA

n las TRANSPORTADORAS para mo#er rodillos y estos mue#andeterminados productos


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De a!uí un buen ejemplo de un transportador mo#ido por sistema de !ransmisi%n por cadena

n la TRANSMISION DE POTENCIA deMA)&INARIA IND&STRIA( y otros.9ransmitiendo así la potencia a tra#és de#arias ruedas dentadas.

Como se puede obser#ar en la figurasiempre se re!uiere de un sistema delubricación. Para tener un mejor rendimiento deeste.


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n la TRANSMISION DE POTENCIA DE &N MOTOR

Las marcas de sincronización para la cadena de distribución inferior son #isibles

como eslabones de acero ligeramente coloreadas en la cadena, a juego con lasmarcas de distribución en el engranaje del cigFe+al y el engranaje del eje ficticio.

TRANSMISION DE POTENCIA DE &NA BICIC(ETA como se puede #er en la figura las bicicletas #ienen con distintas ruedasdentadas para así tener mayor potencia, mayor #elocidad y mayor confortabilidad para el usuario.

9ambién las cadenas de bicicletas re!uieren de una lubricación para un óptimo funcionamiento y alargar su #ida /til de este.

9ambién las =;9;C?CL97" G ;98;" tienen una TRANSMISION POR CADENAS y re!uieren también una adecuada lubricación.

OBJETIVOS:


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s dise+ar una transmisión por cadena para una moto&

specificar los tipos y tama+os de cadena adecuados para un #alor determinado de potencia a #elocidades específicas

en el pi+ón entrada- y la Catarina salida-. 5escribir las características básicas del sistema de transmisión por cadenas.

PROB(EMA P(ANTEADO:

5ise+e una transmisión por cadena para una motocicleta 2aHasa0i ninja :%% mo#ido por un motor a gasolina y una transmisiónmecánica. La #elocidad de entrada es de $1%% rpm y la #elocidad de salida !ue se desea !ue este entre :%% a :1%rpm.

l motor entrega una potencia de $%.$(: hp

Mo!or

9ipo& 1 cilindros paralelos, * tiempos

8efrigeración& lí!uida

5iámetro Carrera mm& I1 *'

Cilindrada cc& 1'I

Potencia CJ& $' a $1%% rpm.

Par motor 2gm& 1,( a $%%% rpm.

7limentación& inyección de combustible 2eihin con doble #ál#ula de mariposa. K :1 mm. 1

ncendido& digital

7rran!ue& eléctrico


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SO(&CION

PASO *: especificar el factor de ser#icio y cálculo de la potencia de dise+o. 5e la tabla .( para cho!ue uniforme y un impulsor demotor a gasolina de una transmisión mecánica, el factor de dise+o es&

Bs.M$.1

Potencia de dise+oM$.1N$%.$(:-M$1.1$'Ihp

PASO +: calcular la relación de #elocidad. >sando la parte media del inter#alo de #elocidades de salida deseado, se tiene

8elación de #elocidad M ne4ns M $1%%rpm4:$%rpm M :.(


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PASO ,: consultar tablas correspondientes a la capacidad de potencia tabla .@- para seleccionar el paso de la cadena. Para unahilera la cadena E *% con paso %.@ pulg es la más adecuada. Con una Catarina de 1* dientes la capacidad es $1.11hp a $1%% rpm. 7esta #elocidad se re!uiere lubricación tipo O lubricación en ba+o o con disco-

PASO -: calcular la cantidad necesaria de dientes de la rueda grande

61 M 6$ N relación de #elocidad M 1*N:.(- M '1.((

>tilizo ': dientes

PASO .: calculo de la #elocidad de salida esperada

n1 M n$ 6$461- M $1%%rpm N 1*4':- M :%'.I rpm aceptableQQQ-PASO /: calcular los diámetros de paso de las catarinas

D1= p

sen(180°

N 1)=

0.5 pulg

sen(180°

24)=3.83 pulg


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D2= p

sen(180°

N 2)=

0.5 pulg

sen(180°

93)=14.8 pulg

PASO 0: especificar la distancia entre centros nominal. "e usa la parte media del inter#alo recomendado

:%RCR@%- M *% pasos

PASO 1: calcular la longitud necesaria en pasos

L=2C + N 2+ N 1

2+( N 2− N 1)2

4 π 2C

L=2∗40+93+24

2 +(93−24 )2

4 π 240 =141.5 pasos

PASO 2: calcular la distancia real entre centros. "e usara la longitud estándar de $*1 pasos

C =1

4 [ L− N 2+ N 12 +√[ L− N 2+ N 12 ]2

−8( N 2− N 1 )2

4 π 2 ]

C =1

4 [142−93+242 +√[142−93+242 ]2

−8 (93−24)2

4 π 2 ]=40.25 pasos

C =40.25 pasos=40.25 (0.5 pulg)=20.125 pulg

PASO *3: calcular el ángulo de contacto de la cadena en cada catarina. l ángulo de contacto mínimo debe ser $1% grados para laCatarina pe!ue+a

∅1=180°−2sin−1[ ( D2− D1 )2C ]


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∅1=180°−2sin−1[ (14.8−3.83 )2∗20.125 ]=148.37 °(aceptable…‼!)

Para la Catarina grande

∅2=180°+2sin−1 ( D2− D1 )

2C

∅2=180°+2sin−1[ (14.8−3.83 )2∗20.125 ]=211.63°

8">=6 5L 5?"S;

Paso& cadena numero *%, %.@ pulgadas de paso

Longitud& $*1 pasos M $*1%.@- M $ pulgadas

5istancia entre centros& C M 1%.$1@ pulgadas

Catarinas& hilera simple, numero *%, %.@ pulgadas de paso

Pe!ue+a& 1* dientes, 5 M :.(: pulgadas

Trande& ': dientes, 5 M $*.( pulgadas

s!uema del problema&


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8U>8?=?69;

"e re!uiere elaborar una motocicleta 2aHasa0i con mayor potencia$1.1II hp-. Pero con la característica !ue sea más compacto.

"olución

Para lle#ar a cabo este procedimiento lo !ue se debe hacer es usar una cadena m/ltiple doble hilera- para !ue pueda ser de un pasomenor o tener una distancia entre centros menor.

Potencia transmitida M $1.1II N $.1 M $*.$' hp

Jelocidad de motor M $1%% rpmV inter#alo de #elocidades de salidaV :%% a :1% rpm.

"e probara con una cadena de dos hileras para la cual el factor de potencia es $.

ntonces la potencia re!uerida por la hilera es&

P M $*.$' 4 $. M (.I@( hp

"e obser#a en la tabla !ue una cadena numero *% paso %.@ pulg- con una Catarina de $ dientes seria satisfactoria. "e puede usarlubricación tipo O, con ba+o de aceite


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6umero de dientes para la Catarina grande re!uerida

61 M 6$ N relación M $:.(- M I@.'

"e empleara 61 M II dientes

Los diámetros de las catarinas son&

D1= p

sen(180°

N 1)=

0.5 pulg

sen(180°

17)=2.72 pulg

D2= p

sen(180°

N 2)=

0.5 pulg

sen(180°

66)=10.51 pulg

Para la distancia entre centros se realizara los cálculos con la mínima recomendada,

C M :% pasos

La longitud de la cadena será&


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L=2∗30+66+17

2+(66−17)2

4 π 230

=103.53 pasos

"e usara una longitud estándar de $%* pasos

Por lo tanto la distancia entre centros real máima será&

C =1

4 [104−66+172 +√[104−66+172 ]2

−8 (66−17 )2

4 π 2 ]=30.24 pasos

C =30.24 pasos=30.24 (0.5 pulg )=15.12 pulg

l ángulo de contacto de la Catarina pe!ue+a debe ser mínimo $1% grados

∅1=180°−2sin−1 (10.51−2.72 )

2∗15.12=150.14 °(aceptable…‼!)

Para la Catarina grande

∅2=180°+2sin−1 (10.51−2.72)

2∗15.12=209.86 °

8">=6 5L 5?"S;

Paso& cadena numero *%, %.@ pulgadas de paso

Longitud& $%* pasos M $%*%.@- M @1 pulgadas

5istancia entre centros& C M $@.$1 pulgadas

Catarinas& doble hilera, numero *%, %.@ pulgadas de paso

Pe!ue+a& $ dientes, 5 M 1.1 pulgadas

Trande& II dientes, 5 M $%.@$ pulgadas

s!uema del problema&


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n la figura se muestra el nue#o dise+o, se puede notar !ue eiste una reducción del espacio

CONC(&SION

•

n la actualidad tiene un gran uso en e!uipos industriales, caseros y de transporte.• n forma general podríamos decir !ue las transmisiones por cadenas son un método muy eficaz para transmitir potencia y

#elocidad. "on de fácil reparación de uniones de los eslabones en caso de rupturas o deterioros.• 9odas las cadenas re!uieren en si de una lubricación para su buen funcionamiento y prolongar su #ida /til. l tipo de

lubricación está en función a la potencia y la #elocidad de transmisión.

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