Kc12023 acoplamientos de cadena y cadenas de acoplamiento

Acoplamientos de cadena

El acoplamiento de cadena está compuesto por una cadena de rodillos dúplex y un par de engranajes de acoplamiento. La función de conexión y separación se realiza por la unión de la cadena. Tiene la característica de compacto y potente, excelente durabilidad, seguro e inteligente, instalación sencilla y fácil alineación. El acoplamiento de cadena Donghua es adecuado para una amplia gama de aplicaciones de acoplamiento.

Cadena de rodillos (   cadenas de acoplamiento)

Aunque Hans Renold se acredita con la invención de la cadena de rodillos en 1880, los bocetos de Leonardo da Vinci en el siglo 16th muestran una cadena con un rodamiento de rodillos. cadenas de acoplamiento ) cadenas de acoplamiento

Cadena de rodillos o cadena de rodillos de arbustos es el tipo de accionamiento de cadena que se utiliza más comúnmente para la transmisión de energía mecánica en muchos tipos de  maquinaria doméstica, industrial y agrícola, incluyendo transportadores, máquinas de dibujo de alambre y tubos , prensas de impresión, coches, motocicletas y bicicletas. Consiste en una serie de rodillos cilíndricos cortos que se mantienen juntos por eslabones laterales. Es accionado por una rueda dentada llamada un engranaje. Es  un medio de transmisión de potencia sencillo, fiable y eficiente[1].

*el número de rodillos depende de la aplicación específica


 

*el número de rodillos depende de la aplicación específica

<sup>Construcción de la cadena
Dos tamaños diferentes de cadena de rodillos, mostrando la construcción.
Hay dos tipos de eslabones alternados en la cadena del rodillo del casquillo. El primer tipo es eslabones interiores, con dos placas interiores sostenidas juntas por dos manguitos o casquillos sobre los cuales giran dos rodillos. Los eslabones interiores alternan con el segundo tipo, los eslabones exteriores, que consisten en dos placas exteriores sostenidas juntas por pasadores que pasan a través de los casquillos de los eslabones interiores. La cadena de rodillos "sin fanegas" es similar en operación aunque no en construcción; en lugar de casquillos o manguitos separados que sostienen las placas internas juntas, la placa tiene un tubo estampado en ella que sobresale del orificio que sirve para el mismo propósito. Esto tiene la ventaja de quitar un paso en el montaje de la cadena.

El diseño de la cadena de rodillos reduce la fricción en comparación con diseños más sencillos, lo que resulta en una mayor eficiencia y menos desgaste. Las variedades originales de la cadena de transmisión de potencia carecían de rodillos y casquillos, con las placas interior y exterior sostenidas por pasadores que contactaban directamente con los dientes de la rueda dentada; sin embargo, esta configuración mostraba un desgaste extremadamente rápido tanto de los dientes de la rueda dentada como de las placas donde giraban sobre los pasadores. Este problema se resolvió parcialmente por el desarrollo de cadenas encasquilladas, con los pasadores que sostienen las placas exteriores pasando a través de casquillos o manguitos que conectan las placas interiores. Esto distribuyó el desgaste sobre una zona mayor; sin embargo, los dientes de los engranajes aún se desgastaban más rápidamente de lo deseable, por la fricción deslizante contra los casquillos. La adición de rodillos alrededor de los casquillos de la cadena y proporcionó contacto de rodadura con los dientes de los engranajes, lo que dio como resultado una excelente resistencia al desgaste de los engranajes y de la cadena. Hay incluso muy baja fricción, siempre que la cadena esté suficientemente lubricada. La lubricación continua y limpia de las cadenas de rodillos es de importancia primordial para un funcionamiento eficiente y una tensión correcta.

Lubricación
Muchas cadenas de conducción (por ejemplo, en equipos de fábrica, o conducir un árbol de levas dentro de un motor de combustión interna) funcionan en ambientes limpios, y por lo tanto las superficies de desgaste (es decir, los pasadores y casquillos) son seguras de la precipitación y de la arena aerotransportada, muchas incluso en un ambiente sellado como un baño de aceite. Algunas cadenas de rodillos están diseñadas para tener juntas tóricas integradas en el espacio entre la placa de articulación exterior y las placas de articulación de rodillos interiores. Los fabricantes de cadenas comenzaron a incluir esta característica en 1971 después de que la aplicación fue inventada por Joseph Montano mientras trabajaba para Whitney Chain of Hartford, Connecticut. Se incluyeron juntas tóricas como una manera de mejorar la lubricación de los eslabones de las cadenas de transmisión de potencia, un servicio que es de vital importancia para extender su vida útil. Estos accesorios de goma forman una barrera que mantiene la grasa lubricante aplicada en fábrica dentro de las áreas de desgaste del pasador y casquillo. Además, las juntas tóricas de goma evitan que la suciedad y otros contaminantes entren dentro de los eslabones de la cadena, donde tales partículas causarían de otra manera un desgaste significativo.[se necesita citación]

También hay muchas cadenas que tienen que operar en condiciones sucias, y por razones de tamaño u operativas no pueden ser selladas. Ejemplos incluyen cadenas en equipo agrícola, bicicletas y sierras de cadena. Estas cadenas tendrán necesariamente tasas de desgaste relativamente altas, especialmente cuando los operadores estén preparados para aceptar más fricción, menos eficiencia, más ruido y sustituciones más frecuentes, ya que descuidan la lubricación y el ajuste.

Muchos lubricantes a base de aceite atraen la suciedad y otras partículas, formando finalmente una pasta abrasiva que se agravará el desgaste de las cadenas. Este problema puede ser eludido por el uso de un spray de PTFE "seco", que forma una película sólida después de la aplicación y repele tanto las partículas como la humedad.

Lubricación de la cadena de motocicleta
Las cadenas que operan a altas velocidades comparables a las de las motocicletas deben usarse en conjunto con un baño de aceite. Para las motocicletas modernas esto no es posible, y la mayoría de las cadenas de motocicletas funcionan sin protección. Por lo tanto, las cadenas de motocicletas tienden a desgastarse muy rápidamente en relación con otras aplicaciones. Están sujetos a fuerzas extremas y están expuestos a la lluvia, la suciedad, la arena y la sal de la carretera.

Las cadenas de motocicletas son parte del tren de transmisión para transmitir la potencia del motor a la rueda trasera. Las cadenas correctamente lubricadas pueden alcanzar una eficiencia del 98% o superior en la transmisión. Las cadenas sin lubricar reducirán significativamente el rendimiento y aumentarán el desgaste de la cadena y la rueda motriz.

Hay dos tipos de lubricantes de refacción disponibles para las cadenas de motocicletas: Spray en lubricantes y sistemas de alimentación por goteo de aceite.

Los lubricantes en aerosol pueden contener cera o PTFE. Mientras que estos lubricantes utilizan aditivos de adhesión para permanecer en la cadena, también pueden atraer la suciedad y la arena de la carretera y con el tiempo producir una pasta de molienda que acelera el desgaste de los componentes.
Los sistemas de alimentación por goteo de aceite lubrican continuamente la cadena y utilizan aceite ligero que no se pegue a la cadena. La investigación ha demostrado que los sistemas de alimentación por goteo de aceite proporcionan la mayor protección contra el desgaste y el mayor ahorro de energía.

Variantes en diseño

Disposición de una cadena de rodillos: 1. Placa exterior, 2. Placa interior, 3. Pasador, 4. Casquillo, 5. Rodillo
Si la cadena no se utiliza para una aplicación de alto desgaste (por ejemplo, si solo transmite movimiento desde una palanca manual a un eje de control de una máquina, o una puerta deslizante en un horno), entonces uno de los tipos más simples de cadena puede seguir siendo utilizado. Por el contrario, cuando se requiere una fuerza adicional pero el accionamiento suave de un paso más pequeño, la cadena puede ser "tamizada"; en lugar de sólo dos filas de placas en los lados exteriores de la cadena, puede haber tres ("dúplex"), cuatro ("tríplex"), o más filas de placas que funcionan en paralelo, con casquillos y rodillos entre cada par adyacente, y el mismo número de filas de dientes que funcionan en paralelo en los engranajes para coincidir. Las cadenas de distribución en los motores de automoción, por ejemplo, suelen tener múltiples filas de placas llamadas hebras.

La cadena de rodillos está hecha en varios tamaños, siendo las normas más comunes del American National Standards Institute (ANSI) las 40, 50, 60 y 80. El primer dígito indica el paso de la cadena en ocho pulgadas, siendo el último dígito 0 para la cadena estándar, 1 para la cadena ligera y 5 para la cadena enmedio sin rodillos. Así, una cadena con media pulgada de paso sería un #40 mientras que un #160 rueda dentada tendría dientes espaciados 2 pulgadas de distancia, etc. los pasos métricos se expresan en sextos de una pulgada; así una cadena métrica #8 (08B-1) sería equivalente a un ANSI #40. La mayoría de la cadena de rodillos está hecha de carbón o acero de aleación, pero el acero inoxidable se usa en maquinaria de procesamiento de alimentos u otros lugares donde la lubricación es un problema, y el nylon o el latón se ven ocasionalmente por la misma razón.

La cadena de rodillos normalmente se conecta mediante un eslabón maestro (también conocido como eslabón de conexión), que normalmente tiene un pasador sostenido por una pinza de herradura en lugar de un ajuste por fricción, lo que permite que se inserte o se quite con herramientas sencillas. La cadena con un eslabón o pasador extraíble también se conoce como cadena cotterada, que permite ajustar la longitud de la cadena. Hay medios eslabones (también conocidos como desplazamientos) disponibles y se utilizan para aumentar la longitud de la cadena en un solo rodillo. La cadena de rodillos remachados tiene el eslabón maestro (también conocido como eslabón de conexión) "remachado" o cortado en los extremos. Estos pasadores son duraderos y no se pueden extraer.</sup>

Uso

Un ejemplo de dos engranajes "fantasma" que tensionan un rodillo tríplex sistema de cadena
Las cadenas de rodillos se utilizan en transmisiones de velocidad baja a media a una distancia de entre 600 y 800 pies por minuto; sin embargo, a velocidades más altas, alrededor de 2.000 a 3.000 pies por minuto, las correas trapezoidales se utilizan normalmente debido a problemas de desgaste y ruido.
Una cadena de bicicletas es una forma de cadena de rodillos. Las cadenas de bicicletas pueden tener un eslabón maestro o pueden requerir una herramienta de cadena para su extracción e instalación. Una cadena similar pero más grande y por lo tanto más fuerte se utiliza en la mayoría de las motocicletas, aunque a veces se sustituye por una correa dentada o un accionamiento de eje, que ofrecen un nivel de ruido más bajo y menos requisitos de mantenimiento.
La gran mayoría de los motores de automóviles utilizan cadenas de rodillos para accionar el árbol de levas. Los motores de muy alto rendimiento suelen utilizar la transmisión por engranajes, y a partir de principios de 1960s las correas dentadas fueron utilizadas por algunos fabricantes.
Las cadenas también se utilizan en carretillas elevadoras que utilizan cilindros hidráulicos como polea para elevar y bajar el carro; sin embargo, estas cadenas no se consideran cadenas de rodillos, sino que se clasifican como cadenas de elevación o de hoja.
Las cadenas de corte de la sierra de la cadena se asemejan superficialmente a las cadenas de rodillos pero están más estrechamente relacionadas con las cadenas de hoja. Son impulsados por la proyección de eslabones de accionamiento que también sirven para ubicar la cadena en la barra.

Boquilla de empuje vectorial (fría) delantera de sea Harrier FA,2 ZA195 - la boquilla se gira mediante una cadena de transmisión desde un motor de aire
Un uso quizás inusual de un par de cadenas de motocicleta es en el Harrier Jump Jet, donde una cadena de transmisión de un motor de aire se utiliza para girar las boquillas móviles del motor, lo que permite que se apunten hacia abajo para el vuelo de vuelo, O hacia atrás para un vuelo hacia adelante normal, un sistema conocido como vectorización de empuje.

Desgaste

El efecto del desgaste en una cadena de rodillos es aumentar el paso (separación de los eslabones), haciendo que la cadena crezca más tiempo. Tenga en cuenta que esto se debe al desgaste de los pasadores y casquillos pivotantes, no al estiramiento real del metal (como sucede con algunos componentes de acero flexibles como el cable del freno de mano de un vehículo a motor).

Con las cadenas modernas es inusual que una cadena (distinta de la de una bicicleta) se desgaste hasta que se rompe, ya que una cadena desgastada conduce al inicio rápido del desgaste de los dientes de los engranajes, con la última falla es la pérdida de todos los dientes de la rueda dentada. Los engranajes (en particular el más pequeño de los dos) sufren un movimiento de molienda que pone una forma de gancho característica en la cara impulsada de los dientes. (Este efecto se agrava por una cadena incorrectamente tensada, pero es inevitable sin importar qué cuidado se tome). Los dientes (y la cadena) desgastados ya no proporcionan una transmisión suave de la potencia y esto puede hacerse evidente por el ruido, la vibración o (en los motores de automóviles que utilizan una cadena de distribución) la variación en la sincronización del encendido vista con una luz de distribución. Tanto los engranajes como la cadena deben sustituirse en estos casos, ya que una cadena nueva en los engranajes desgastados no durará mucho tiempo. Sin embargo, en casos menos severos puede ser posible salvar el más grande de los dos engranajes, ya que siempre es el más pequeño que sufre el mayor desgaste. Solo en aplicaciones muy ligeras como una bicicleta, o en casos extremos de tensión inadecuada, la cadena saltará normalmente de los engranajes.

El alargamiento debido al desgaste de una cadena se calcula mediante la siguiente fórmula:

{\DISPLAYSTYLE \%=((M-(S*P))/(S*P))*100}

M = longitud de un número de eslabones medidos

S = número de enlaces medidos

P = Paso

En la industria, es habitual controlar el movimiento del tensor de la cadena (ya sea manual o automático) o la longitud exacta de una cadena de transmisión (una regla general es sustituir una cadena de rodillos que se ha alargado 3% en una transmisión ajustable o 1,5% en una transmisión de centro fijo). Un método más sencillo, especialmente adecuado para el usuario de ciclo o motocicleta, es intentar tirar de la cadena fuera del mayor de los dos engranajes, mientras que la cadena está tensa. Cualquier movimiento significativo (por ejemplo, haciendo posible ver a través de una separación) probablemente indica una cadena desgastada hasta y más allá del límite. Si se ignora el problema, se dañará la rueda dentada. El desgaste de la rueda motriz anula este efecto y puede enmascarar el desgaste de la cadena.

Desgaste de la cadena de bicicletas

La cadena ligera de una bicicleta con engranajes de descarrileur puede encajar (o más bien, se separan en las placas laterales, ya que es normal que el "remachado" falle primero) porque los pasadores en el interior no son cilíndricos, son en forma de barril. El contacto entre el pasador y el casquillo no es la línea regular, sino un punto que permite que los pasadores de la cadena funcionen a través del casquillo y, finalmente, el rodillo, lo que hace que la cadena se enganche. Esta forma de construcción es necesaria porque la acción de cambio de marcha de esta forma de transmisión requiere que la cadena se doble de lado y torcer, pero esto puede ocurrir con la flexibilidad de una cadena tan estrecha y relativamente grandes longitudes libres en una bicicleta.

El fallo de la cadena es mucho menos un problema en los sistemas con engranajes de buje (por ejemplo Bendix 2-speed, Sturmey-Archer AW) ya que los pasadores paralelos tienen una superficie de desgaste mucho más grande en contacto con el arbusto. El sistema de engranajes de buje también permite una caja completa, una gran ayuda a la lubricación y protección contra la arena.

Resistencia de la cadena

La medida más común de la resistencia de la cadena de rodillos es la resistencia a la tracción. La resistencia a la tracción representa la cantidad de carga que una cadena puede soportar bajo una carga única antes de romperse. Tan importante como la resistencia a la tracción es la resistencia a la fatiga de una cadena. Los factores críticos en la resistencia a la fatiga de una cadena son la calidad del acero utilizado para fabricar la cadena, el tratamiento térmico de los componentes de la cadena, la calidad de la fabricación del agujero de paso de las placas de enlace, y el tipo de inyección más la intensidad de la cobertura de la piel de inyección en las placas de enlace. Otros factores pueden incluir el grosor de las placas de conexión y el diseño (contorno) de las placas de conexión. La regla general para la cadena de rodillos que opera en un accionamiento continuo es que la carga de la cadena no exceda un mero 1/6 o 1/9 de la resistencia a la tracción de la cadena, dependiendo del tipo de eslabones maestros utilizados (encaje a presión vs. Ajuste a deslizamiento) ^{[ se necesita citación ]} . Las cadenas de rodillos que funcionan en una transmisión continua más allá de estos umbrales pueden y normalmente fallan prematuramente a través de un fallo de fatiga de la placa de enlace.

La resistencia final mínima estándar de la cadena de acero ANSI 29,1 es 12.500 x (paso, en pulgadas) ² .     Las cadenas de anillo X y anillo tórico reducen considerablemente el desgaste por medio de lubricantes internos, lo que aumenta la vida útil de la cadena. La lubricación interna se introduce por medio de un vacío al unir la cadena.

Estándares de cadena

Las organizaciones de estándares (como ANSI e ISO) mantienen estándares para el diseño, dimensiones e intercambiabilidad de las cadenas de transmisión. Por ejemplo, la siguiente tabla muestra datos de la norma ANSI B29,1-2011 (cadenas de rodillos, accesorios y engranajes de transmisión de potencia de precisión) desarrollada por la Sociedad Americana de Ingenieros mecánicos (ASME). Consulte las referencias ^{[8] [9] [10]}  para obtener información adicional.