Correas y poleas, cadenas y acoplamientos. Integrantes: Cindy Paola Ruíz Over cuadrado Adolfo Andrés Piedrahita
Las correas y cadenas, representan los tipos principales de elementos flexibles para transmitir potencia. A diferencia de los impulsores de engranajes, que requieren de distancias centrales espaciadas en forma, en alguna medida, reducida y precisa, los impulsores de correa y cadena son capaces de transmitir potencia entre ejes que se encuentran muy separadas. Además la distancia central es inherentemente ajustable y no necesita ser tan precisa como para los impulsores de engranajes. En general, los impulsores de cadena se utilizan donde las velocidades de giro son relativamente altas, como en la primera fase de reducción mediante un motor. motor.
Introducción
Las correas y cadenas, representan los tipos principales de elementos flexibles para transmitir potencia. A diferencia de los impulsores de engranajes, que requieren de distancias centrales espaciadas en forma, en alguna medida, reducida y precisa, los impulsores de correa y cadena son capaces de transmitir potencia entre ejes que se encuentran muy separadas. Además la distancia central es inherentemente ajustable y no necesita ser tan precisa como para los impulsores de engranajes. En general, los impulsores de cadena se utilizan donde las velocidades de giro son relativamente altas, como en la primera fase de reducción mediante un motor. motor.
Introducción
Objetivo general:
Reconocer los conceptos, características, tipos y aplicación de correas y poleas, cadenas y acoples. Objetivos específicos:
Identificar los conceptos y características de correas, poleas, cadenas y acoples Identificar los diferentes tipos de correas, cadenas y acoples Resalta la aplicación de correas, poleas, cadenas y acoples en la industria de alimentos
Objetivos
Las poleas no son más que una rueda (llanta) con un agujero en su centro ce ntro para para acoplarla a un eje en torno al cual giran Para asegurar el contacto entre polea y correa se talla en la polea un canal o garganta garganta que "soporta" a la correa. En un sistema de transmisión de poleas:
Poleas
Las correas se utilizan para transmitir, mediante un movimiento
de
rotación,
potencia
entre
árboles
normalmente paralelos, entre los cuales no es preciso mantener una relación de transmisión exacta y constante.
El hecho de no poder exigir una relación de transmisión exacta y constante se debe a que en estas transmisiones hay pérdidas debido al deslizamiento de las correas sobre las poleas.
Correas
Dicho deslizamiento no es constante sino que varía en función de las condiciones de trabajo, es decir, de los valores de par transmitido y de la velocidad de la
correa.
Las transmisiones por medio de correas son denominadas
de
tipo
flexible
pues
absorben
vibraciones y choques de los que sólo tienden a transmitir un mínimo al eje arrastrado.
Las correas del tipo plano están constituidas por una banda continua cuya sección transversal es rectangular, fabricadas de distintos materiales siendo los más empleados: Cuero: de 4 a 6 mm. de espesor. Para bandas de más espesor se unen capas sucesivas de cuero mediante adhesivos, construyéndose bandas de dos capas y bandas de tres capas.
Correas planas
Según su capacidad se pueden clasificar en tres grupos:
Clase I: σpermisible= 25 Kp/cm2 y velocidad máxima de hasta 12 m/s.
Clase II: σpermisible= 29 Kp/cm2 y velocidad máxima de hasta 24 m/s.
Clase III: σpermisible = 33 Kp/cm2 y velocidad máxima de hasta 45 m/s.
Tejido de algodón o banda de nylon : Se construye con varias capas de tejido, normalmente recubiertas de caucho o plástico para su protección y mayor duración. Su tensión permisible varía entre los 125 y 250 Kg/cm2 y su velocidad lineal máxima es de hasta unos 40 m/sg. Cada vez de menor utilización, se emplean para transmitir el esfuerzo de giro y el movimiento de los motores a las máquinas
Se construyen de caucho en cuyo interior se colocan elementos resistentes a la tracción. El esquema de una correa es el siguiente: Los componentes que forman una correa trapecial son: -A: Funda exterior de tejido vulcanizado -B: Elementos que soportan la carga -C: Cojín resistente de caucho -D: Capa de flexión
Correas trapeciales
Las poleas con garganta acanalada afectan a la capacidad de transmisión ya que el denominado efecto cuña da lugar a una fuerza normal de la correa sobre la polea muy superior a la de las correas planas.
El efecto cuña favorece también el uso de correas aplicadas a poleas con reducida distancia entre sus centros, y grandes diferencias entre los diámetros.
Son las más utilizadas, pues se adaptan firmemente al canal de la polea evitando el posible deslizamiento entre polea y correa .
Constituyen las correas dentadas un sistema moderno de transmisión de potencia que reúne la práctica totalidad de los ventajas de las correas planas y trapeciales y elimina sus inconvenientes. Sus elementos de tracción usuales son cables de acero y es por lo que estiran muy poco bajo carga y servicio y soportan grandes esfuerzos. Se construyen a base de neopreno al que se le coloca una cubierta exterior de nylon.
Correas dentadas
Tienen un funcionamiento silencioso, no precisan lubricación. Para su cálculo es preciso tener en cuenta que, según indica la experiencia, debe haber un mínimo de seis dientes en contacto. Las correas dentadas, que además son trapezoidales, se utilizan cuando es necesario asegurar el agarre. En ellas el acoplamiento se efectúa sobre poleas con dientes tallados que reproducen el perfil de la correa. Este tipo es el más empleado en las transmisiones de los motores de los automóviles
Las poleas para correas planas se construyen con llanta (superficie de contacto correa-polea) plana o ligeramente abombada según se presenta en la figura siguiente. El objeto de esta conformación es el de estabilizar la correa evitando con ello que se salga por el lateral.
Poleas para correas planas
son acanaladas y cuando son pequeñas se construyen de una sola pieza, en cambio para grandes transmisiones es frecuente usar varias poleas unidas mediante tornillos.
Poleas para correas trapeciales
Las
poleas
para
correas
dentadas
parecen
engranajes de gran paso.
Para un funcionamiento continuado y sin problemas
es muy importante que las aristas de los dientes se redondeen.
Poleas para correas dentadas
Transmite un movimiento giratorio de
un eje a otro,
pudiendo modificar sus características de velocidad y sentido. Normalmente los ejes tienen que ser paralelos, pero el sistema también puede emplearse con ejes que se cruzan a 90º
El sistema se compone, básicamente, de dos ejes (conductor y conducido), dos poleas (conductora y conducida) y una correa; a los que se les puede añadir otros operadores como poleas locas o tensores cuya finalidad es mejorar el comportamiento del sistema.
Sistema polea-correa
•
EL EJE CONDUCTOR
Es el eje motriz, el que dispone del movimiento que tenemos que transmitir al otro eje. En definitiva, este eje conductor posee el movimiento que deseamos transmitir . •
EL EJE CONDUCIDO
Es el eje que tenemos que mover. •
POLEA CONDUCTORA
Es la que está unida al eje conductor. •
POLEA CONDUCIDA
Es la que está unida al eje conducido. •
LA CORREA
Es un aro flexible que abraza ambas poleas y transmite el movimiento de una a otra.
Partes del sistema polea-correa
CARACTERÍSTICAS
Este sistema de transmisión de movimientos tiene muchas ventajas: mucha fiabilidad, bajo coste, funcionamiento silencioso, no precisa lubricación, tiene una cierta elasticidad... Por estas razones es tan usado en aparatos electrodomésticos (neveras, lavadoras, lavavajillas...), electrónicos (aparatos de vídeo y audio, disqueteras...) y en algunos mecanismos de los motores térmicos (ventilador, distribución, alternador, bomba de agua...). Su principal desventaja consiste en que cuando la tensión es muy alta la correa puede llegar a salirse de la polea, lo que en algunos casos puede llegar a provocar alguna avería más seria.
Dónde: D1: Diámetro Polea conductora D2: Diámetro Polea conducida. N1: Velocidad de giro Polea conductora N2: Velocidad de giro Polea conducida.
Relación de velocidades
Aumento de las velocidades en giro:
Disminución de las velocidades en giro:
Mantenimiento de la velocidad del giro:
Inversión de la velocidad de giro:
Con una adecuada relación de diámetros se podrá también aumentar (D1> D2), disminuir (D1< D2) o mantener (D1= D2) la velocidad de giro del eje conducido.
Multiplicadores de velocidad: La mejor forma de conseguir que una máquina disponga de cierta variedad de velocidades empleando el sistema poleacorrea consiste en el empleo de poleas múltiples
Tren de poleas: Una de las poleas hace de conducida de la anterior mientras que la otra hace de conductora de la siguiente. Según cual se elija como conductora o como conducida tendremos un reductor o un amplificador de velocidad.
Los mecanismos de cadenas y ruedas dentadas son aquellos encargados de transmitir un movimiento de rotación entre dos árboles paralelos, por medio del empuje generado entre los dientes de las ruedas y los eslabones de cadena. Se utilizan principalmente cuando los ejes de conductor y conducido son muy distantes y las condiciones de esfuerzo y altas temperaturas impiden el uso de correas.
Cadenas
La relación de transmisión media es constante, es decir, el eje conducido no se ha desfasado a lo largo del tiempo como ocurre con las correas. Soportan mayores cargas. Necesitan menor tensión inicial, lo cual reduce las largas sobre los ejes. Mejor rendimiento.
Ventajas
Mantenimiento más cuidadoso pues necesitan de lubricación. Montajes más precisos. Mayor coste. Más ruidosas.
Inconvenientes
El montaje de piñones cumpla La colocación de la cadena cumpla
En general para el montaje de una transmisión por cadena se tendrá en cuenta:
Haber efectuado un montaje con las debidas condiciones de alineamiento. Que la totalidad de la transmisión disponga de un sistema eficaz de engrase. Que se puedan verificar los eslabones de unión por ser éstos la zona más débil de las cadenas.
Montaje de una cadena
Cadenas de rodillos:
Tipos de cadenas
Cadena de dientes invertidos:
Cadenas transportadoras:
Los datos necesarios a considerar a la hora de seleccionar una cadena transportadora son entre otros: Tipo de transportador. Velocidad de transporte. Distancia entre ejes. Anchura de transporte. Diámetro de piñones. Condiciones de trabajo. Material a transportar.
Cadenas de platillos:
las cadenas transportadoras de platillos constituyen un elemento de transporte básico en todas las líneas de envasado, empaquetado, llenado, etc, de industrias conserveras, cerveceras, lácteas, vinícolas, detergentes, Químicas.
Para seleccionar una cadena es preciso conocer: La potencia a transmitir. Las revoluciones por minuto del árbol motor y del conducido. Las condiciones de trabajo, las cuales harán que la potencia a transmitirse mayor con un coeficiente obtenido de la siguiente tabla
Elección del tipo de cadena
Los acoplamientos tienen por función prolongar líneas de transmisión de ejes o conectar tramos de diferentes ejes, estén o no alineados entre sí. Dispositivo ó elemento para unir dos ejes en sus extremos, con el objeto de transmitir (potencia ó velocidad). Cuando ocurre una desalineación, las piezas del acople se mueven sin ninguna ó mínima resistencia, entonces, no se desarrollan tensiones significativas de flexión en el eje.
Acoples
Rígidos: Los acoplamientos rígidos se diseñan para unir dos ejes en forma apretada de manera que no sea posible que se genere movimiento relativo entre ellos. Los hay de dos formas: o Manguito de dos mitades o Manquito de platos y casquillo cónico
Tipos de acoplamientos
Flexibles: Los acoplamientos flexibles son diseñados de tal manera que sean capaces de transmitir torque con suavidad, en tanto permiten cierta desalineación axial, radial o angular. Dependiendo del método utilizado para absorber la desalineación, los acoplamientos flexibles pueden dividirse en: o
o
o
Acoplamientos de elementos deslizantes. Acoplamientos de elementos flexionantes. Combinación de acoplamientos deslizantes y flexionantes.
Acoplamientos de cadena: Los acoplamientos de cadenas sobresalen por su sencillez. Todo lo que se necesita son dos ruedas dentadas y un trozo de cadena doble. su eficacia e mantiene constante aún bajo severas condiciones de trabajo, permitiendo además desconectarlos fácilmente quitando el eslabón de unión de la cadena, sin necesidad de desmontar el motor o la maquina accionada.
Acoplamiento de rejilla de acero: Este tipo de acoplamiento es semejante, en muchos aspectos al de engranaje. Tiene dos cubos con dientes externos, pero con un perfil especial.
De elementos flexionantes: Estos acoplamientos absorben la desalineación por la flexión de uno o más de sus componentes. Con el tiempo esta flexión puede hacer que falle el elemento el cual deberá remplazarse. Se dividen en dos:
o
Acoplamiento con elementos metálicos
o
Acoplamientos con material elastomero
Instalación del acoplamiento: Los acoplamientos se instalan en dos pasos: Primero, cada mitad del acoplamiento se instala sobre su árbol; en segundo lugar, una vez que las máquinas están alineadas, las dos mitades se atornillan entre sí directamente o a través de un espaciador. Lubricación del acoplamiento: Los acoplamientos que incorporan elementos desliza antes requieren lubricación para minimizar el desgaste y en consecuencia incrementar su vida útil.
Fallas debido a efectos internos Fallas debido a condiciones externas o Selección inapropiada del acoplamiento o Desalineamiento excesivo
Causas generales de fallas en los acoplamientos
Poleas, correas y cadenas : secador rotatorio, motores y bandas transportadoras.
Aplicación en la industria alimentaria
•
Acoples: bombas y mezcladora centrifugadora
