transmision por cadena y correas

INACAP Sede Copiapó Elemento de Maquina.

Proyecto de Elemento de Maquina Transmisión Tr ansmisión por Correas y Cadenas.

Nombres

Profe fes sor

: Juan Muñoz T. José Chepilla. José Jos é Tobar. Brayan Cortez. : Fabiá ián n r!uieta.

Fe"ha #e entre$a: %& #e 'ulio( %)*+

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Proyecto Elemento de Maquina Transmisión Correas y Cadenas.

Tabla de Contenido INTRODUCCI INTRODUCCIÓN........ ÓN.................... ........................ ......................... ......................... ........................ ........................ .......................................... .............................. 4 1. HISTORIA..... HISTORIA................. ........................ ........................ ........................ ......................... ......................... ........................ ........................ ........................... ............... 6 2. CORREAS....... CORREAS................... ........................ ......................... ......................... ........................ ........................ ........................ ......................... .........................6 ............6

2.1 Tipos de correa................................ correa.................................................... .............................................. ...................................... ............ 7 2.1.1 Correas trapezoidaes.............................. trapezoidaes.................................................. ................................... ........................... ............ 7 2.1.2 !e"eraidades.................... !e"eraidades........................................ ........................................ ........................................ .......................... ...... 7 2.1.# $er%es "or&aizados "or&aizados correa trapezoida..................................... trapezoida............................................. ........' ' 2.1.4 Tipo especia de correas trapezoidaes................................................ trapezoidaes................................................ ' 2.1.( Co"stit)ci*".................... Co"stit)ci*"........................................ ........................................ ....................................... ............................. .......... + 2.1.6 Ide"ti%caci*"................................. Ide"ti%caci*"..................................................... ........................................... ................................ ......... 1, #. $O-EAS........ $O-EAS.................... ........................ ......................... ......................... ........................ ........................ ........................................... ............................... ..... 1,

#.1 !e"eraidades................... !e"eraidades....................................... ....................................... ....................................... ................................ ............ 11 #.2 Di&etro Di&etro &/"i&o....................... &/"i&o........................................... ........................................ ................................. ...................... ......... 12 #.# A0)ste de a dista"cia e"tre poeas...................... poeas......................................................... ..................................... 1# #.4 Operaci*" de te"sado................................................ te"sado................................................................... .............................. ........... 14 #.( $oeas co" correa.................... correa........................................ ........................................ ............................................. ......................... 16 4. ENTAAS 3 DESENTAAS DE- USO DE CORREAS.....................................................17 (. DESARRO--O EERCICIOS DE CORREAS 3 $O-EAS....................................................1' 6. CADENAS..... CADENAS.................. ......................... ........................ ........................ ........................ ......................... ......................... ........................ ........................2( ............2(

6.1 )"cio"es )"cio"es de as piezas de cade"a................................. cade"a.......................................................... ......................... 26 6.2 Tipos de cade"as.......................................... cade"as............................................................. ............................... ........................ ............ 27 6.# Caracterizaci*" de siste&a............................. siste&a................................................ ........................................ ..................... #1 6.4 e"ta0as 5 dese"ta0as de cade"as para a tra"s&isi*" de e"er/a 5 tra"sportadores.............................................................................................#2 6.( e"*&e"os caracter/sticos caracter/sticos e" cade"a de tra"sportador.........................## tra"sportador.........................## 6.( Coe%cie"tes de a 8ricci*"........................... 8ricci*"............................................... ............................................. ......................... #4 6.6 Coe%cie"tes de a 8ricci*" para diersos tipos de rodios........................#( 2

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6.7 Cade"as 5 A&9ie"tes...................................... A&9ie"tes............................................................................. ......................................... #( 6.' Cade"as de Acero..................... Acero......................................... ....................................... ...................................... ........................ ..... #6 6.+ Capacidades de a tra"s&isi*" co" )9rica"tes a ata te&perat)ra........#6 6.1, Uso de as cade"as de acero a 9a0as te&perat)ras...............................#6 te&perat)ras...............................#6 6.11 Capacidades de a tra"s&isi*" de cade"as a 9a0as te&perat)ras........#7 7. C:-CU-O DE UNA CADENA DE TRANS;ISIÓN............................................................#7 '. ANE-AS?.......................................................................................................4( +. CONC-USIÓN CONC-USIÓN............ ........................ ........................ ........................ ......................... ......................... ........................ .................................... ........................ ((

Introducción

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En este trabajo conoceremos sobre la historia de las correas y cadenas como que se inventó en 1946 por Richard Case con el fin de sincronizar la auja y la bobina de una m!quina de coser y en los fines de los setentas esta se traslado a los automóviles" #l hablar de correas estas son elementos de transmisión de potencia$ de constitución fle%ible$ que se acoplan sobre poleas que son solidarias a ejes con el objeto de transmitir pares de iro en forma eneral y que tambi&n las correas son una forma mas barata pero estas no siempre tienen una relación de transmisión constante y eso las hace$ mas vulnerable" 'ambien e%isten varios tipos de correas como( las correas planas$ trapezoidales$ o las famosas correas dentadas$ cada correa tiene caracter)sticas diferente como que las trapezoidales trabajan a partir del contacto que se establece entre los flancos laterales de la correa y las paredes del canal de la polea$ esta correa esta constituida por un nucleo$ tensores y recubrimiento" # continua continuación ción de lo ya mencionado mencionado se podr! saber saber que es es una polea polea ya que que esta una una parte importante para la transmisión de potencia de la correa bueno una polea es una rueda acanalada en todo su per)metro$ mediante un sistema formado por poleas y correas de transmisión se transmite movimiento entre diferentes ejes" Esta esta constituida por varios factores como( el cuerpo$ la llanta$ el cubo$ ejes$ etc" *na de las eneralidades en las poleas es como colocar correctamente la correa en esta que es mencionado en este trabajo$ ya que si esta no esta en la posición correcta tendr! problemas como el desaste de la correa es e%cesivo$ se puede sobrecalentar la correa$ ruido e%cesivo en la transmisión$ etc" otras variantes son como seleccionar el di!metro de la correa$ las operaciones de tensado adecuado para que no tena falla el sistema$ el ajuste entre las distancia de las poleas$ y tambien alunas caracter)sticas de las poleas con correas ya sea ventajas o desventajas de estas" +ueo se desarrolla un ejercicio de correas y poleas para determinar la relación de transmisión de estas$ cuantas correas se deben usar$ la distancia entre las poleas y los di!metros que necesitamos para la transmisión de potencia" +ueo de las especificaciones mayoritariamente de correas pasamos a las cadenas" ,ue es un componente confiable de una m!quina$ que transmite ener)a por medio de fuerzas e%tensibles$ y se utiliza sobre todo para la transmisión y transporte de ener)a en los sistemas mec!nicos" +a función y las aplicaciones de la cadena son similares a la de una correa" Esto quiere decir que al comparar la correa y cadena lo mas notorio seria el material en que est!n fabricados ambos" +as cadenas se pueden clasificar se-n como est!n fabricadas( por hierro fundido$ acero de molde$ acero forjado$ acero o pl!stica o tambien por sus aplicaciones como( transmitir ener)a$ transportador a paso laro$ cadena superior$ etc"

Cada pieza de la cadena tiene su función un ejemplo de esto es la placa e%terior o interior estas soportan la tensión que se ejerce en una cadena" .asador soportan la

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fuerza de choque$ resistencia a la transmisión y soportar la fle%ión" 'ambien tenemos el casquillo ma%imiza la duración del rodillo y el rodillo es quien esta sometido a caras de impactos" 'ambien e%isten varios tipos de cadenas de transmisión de potencia como las de casquillos fijos$ de bujes$ por rodillos$ la cadena /ale$ silenciosa con pasador de media ca0a$ etc" .ero cuando se trata de cadenas por manutención o transportador encontramos cadenas de casquillos fijos$ transportadora de rodillos y tipo /alle" +ueo tenemos cadenas tipo caras que se encuentran encuentran como( el caden$ leyer y las cadenas de bloques" +ueo se especifica en las caracter)sticas del sistema$ cuales son son las las vent ventaj ajas as y desv desven enta taja jas s de las las cade cadena nas s que que tran transm smit iten en ener ener) )a a y transportadores y los fenómenos que se encuentran en las cadenas del transportador" e mostraran las tablas de coeficiente de fricción para distintos tipos de materiales ya sean lubricados o no" 2 la otra tabla que se muestra es para los distinto tipos de rodillos que e%isten" 'ambien 'ambien se especificara en cómo se comportan las cadenas en el medio ambiente" e vera como afecta cuan las cadenas se usan a latas temperaturas$ temperaturas$ las capacidades de la transmisión con lubricantes a altas temperaturas o cuando est!n a bajas temperaturas con sus respectiva tabla al final se desarrolla el calculo de una cadena de transmisión adem!s de todas las tablas que se usaron para encontrar todas las variables en el ejercicio"

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1. Historia #l principio$ los elementos de la distribución eran arrastrados por una cadena" .or razones de coste y simplicidad$ los fabricantes de motores les favoreció la correa dentada" +a primera correa dentada se inventó en 1946 por Richard Case con el fin de sincronizar la auja y la bobina de una m!quina de coser" 3espu&s de treinta a0os$ esta idea se trasladó al automóvil" # lo laro de los a0os$ para responder al desarrollo tecnolóico del mundo del automóvil$ los fabricantes de correas no han dejado de evolucionar el producto hacia un volumen$ un ruido y un coste reducidos" Esta evolución se traduce en mejoras sobre el perfil de los dientes$ los materiales$ etc" En 1911$ Charles /ates$ un ineniero de miner)a de 5 a0os de edad$ compró una peque0a empresa llamada 'he Colorado 'ire and +eather Company" *nos 6 a0os m!s tarde$ su hermano 7ohn /ates inventó la correa trapezoidal$ una idea revolucionaria para la transmisión de potencia en el mundo de la automoción" En 1946 se desarrolló la primera correa s)ncrona" Estos inventos fueron el comienzo del desarrollo continuo de correas y manueras /ates" # finales de los a0os 8$ la /ates Rubber Company$ con sede en 3enver :Colorado$ EE**;$ decidió establecer su primera f!brica en Europa y eliió Erembodeem en <&lica como su sede central europea"

. Correas +as correas son elementos de transmisión de potencia$ de constitución fle%ible$ que se acoplan sobre poleas que son solidarias a ejes con el objeto de transmitir pares de iro" u naturaleza fle%ible va a permitir que su fabricación se realice con una cierta incertidumbre mec!nica que puede ser asumida$ posteriormente$ en su montaje" +a correa de transmisión trabaja por rozamiento con la polea sobre la que va montada" Este hecho$ junto a su naturaleza fle%ible$ confiere a las correas una función de fusibles dentro de las transmisiones$ dado que se comportan como amortiuador$ reduciendo el efecto de las vibraciones que puedan transmitirse entre los ejes de la transmisión" En eneral$ el empleo de correas en las transmisiones resulta una opción m!s barata$ pero como contrapartida$ este tipo de elementos no pueden arantizar una relación de transmisión siempre constante entre ejes$ dado que pueden oriinarse peque0os deslizamiento de la correa sobre la canaladura de la polea$ debido$ por ejemplo$ a que el tensado inicial no se ha hecho correctamente$ o en todo caso$ producido por el desaste con las horas de funcionamiento"

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.1 Tipos de correa Correas planas( actualmente ya en desuso y sustituidas radualmente por las trapezoidales$ se utilizaban sobre todo en aquellas transmisiones donde no se requer)an randes prestaciones$ esto es$ que no se transmiten randes pares ni la velocidad lineal que alcanza la correa es elevada := 8 m>s;" 'ambi&n pueden emplearse cuando la distancia entre ejes de poleas es elevada" +as correas planas se dividen a su vez en correas sin fin$ tambi&n llamadas correas continuas$ y correas abiertas$ que se denominan as) porque se suministran abiertas para su montaje y posteriormente son cerrados mediante rapas o peamento industrial" Correas trapezoidales o de sección en ?( las correas en ? permiten transmitir pares de fuerzas m!s elevados$ y una velocidad lineal de la correa m!s alta$ que puede alcanzar sin problemas hasta los  m>s" Correas dentadas o s)ncronas :timin belts;( tienen aplicación sobre todo en aquellas transmisiones compactas y que se requieren trasmitir alta potencia" En este caso se deben emplear poleas de peque0o di!metro$ y las correas dentadas ofrecen mayor fle%ibilidad y mejor adaptabilidad al dentado de la polea" .or otro lado$ tambi&n permiten ofrecer una relación de transmisión constante entre los ejes que se acoplan"

.1.1 Correas trape!oidales .1. "eneralidades +as correas trapezoidales o correas en ? trabajan a partir del contacto que se establece entre los flancos laterales de la correa y las paredes del canal de la polea" e-n las normas @A las correas trapezoidales se dividen en dos randes rupos( las correas de secciones con los perfiles cl!sicos B$ #$ <$ C$ 3 y E$ y las correas estrechas de secciones .B$ .#$ .< 2 .C" En la fiura adjunta se representa esquem!ticamente una sección tipo de correa trapezoidal o correa en ?(

Esquema de una correa trapezoidal

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3onde( • • •

a$ es el ancho de la cara superior de la correa" h$ es la altura o espesor de la correa" ap.$ es el denominado ancho primitivo de la correa"

En la siuiente tabla se muestran los valores de los par!metros anteriores se-n el perfil de correa(

.1.# Per$iles normali!ados correa trape!oidal +as correas trapezoidales o en ? trabajan en condiciones óptimas cuando lo hacen a velocidades lineales dentro del rano de los 555 m>s" +as correas en ? no deben trabajar a velocidades superiores de los  m>s$ dado que la elevada fuerza centr)fua que se enera terminar)a sacando la correa de la ranura de la polea" .or otro lado$ si funcionasen a velocidades m!s baja tambi&n necesitar)an un proceso de equilibrado est!tico para conseuir un trabajo m!s óptimo"

.1.% Tipo especial de correas trape!oidales Es una correa trapezoidal para usos enerales y especiales que ha sido dise0ada para superar todas las dificultades de las correas sin fin de oma y tela que se eneran al estar e%puestas a temperaturas e%tremas$ abrasión$ corrosión$ cambios de cara$ paradas y arranques frecuentes$ o ataques qu)micos" Como consecuencia de ello$ se estiran y envejecen prematuramente$ oriinando p&rdidas por aumento en los costos de operación y mantenimiento$ aravados por los inconvenientes que trae aparejado su montaje" Eslabones( construidos en poliuretano laminado con refuerzo de fibra poli&ster permiten afrontar con &%ito las m!s severas condiciones de trabajo" Correa( u dise0o e%clusivo de eslabones unidos por pernos de acero orientables tipo ' posibilita obtener inmediatamente cualquier tama0o$ partiendo de rollos est!ndar de 5 metros en secciones #$ <$ C$ 3 y B"

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.1.& Constitución +a siuiente fiura muestra una sección tipo de una correa trapezoidal$ as) como de las partes principales que la compone(

Elementos de una correa trapezoidal 3ónde(

1$ n-cleo 5$ tensores o fibras resistentes $ recubrimiento"

N'cleo( +a parte del n-cleo est! constituido de una mezcla de cauchos especiales que le proporcionan a la correa una alta resistencia mec!nica y una ran capacidad de fle%ión para un rano de temperatura de trabajo amplio$ de entre 1 DC y 9 DC" o obstante$ esta parte de la correa es sensible al contacto con aceites$ rasas$ u otros aentes qu)micos$ por lo que se recomienda evitar un prolonado contacto de la correa con estas sustancias" Tensores o $ibras resistentes( .ara mejorar la resistencia a tracción de las correas y evitar que se alaruen o deformen se incluyen estos elementos tensores$ eneralmente hechos de fibras sint&ticas :poli&ster o fibra de vidrio; que ofrecen una ran resistencia a la fatia" 3ebido a que las correas se ven sometidas a continuos y repetitivos ciclos de cara y descara$ es el aotamiento por fatia lo que condiciona realmente la vida -til de las correas$ de ah) la importancia de estos elementos" )ecubrimiento( Es una envolvente te%til que recubre y protee a los dem!s elementos de la correa" Consiste en una tela mi%ta de alodónpoli&ster que ofrece una e%celente resistencia a la abrasión$ adem!s de proporcionar un elevado coeficiente de rozamiento o fricción con la superficie de la polea" *n elevado coeficiente de rozamiento entre correa y polea es importante porque as) se evita cualquier rieso de deslizamiento$ lor!ndose una mejor y óptima transmisión de potencia" #dem!s$ el material que constituye el recubrimiento debe ofrecer una buena resistencia a los aentes de la intemperie que puedan da0ar la correa$ como aceites$ polvo$ a las altas temperaturas y radiación"

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Atro factor importante es la electricidad est!tica que se enera durante el funcionamiento de una correa" +a acumulación de electricidad est!tica se produce$ fundamentalmente$ por el continuo rozamiento de las partes de la correa con las part)culas del aire" +a tela del recubrimiento debe ofrecer una buena conductividad el&ctrica que ayude a evacuar esta acumulación de electricidad est!tica$ porque de lo contrario podr)a dar luar a la eneración de chispas con el consiuiente peliro de incendio"

.1.* Identi$icación +as correas trapezoidales se identifican por sus dimensiones f)sicas" #s)$ para proceder a su identificación se coloca en primer luar una letra que indica la sección de la correa$ seuido por un n-mero que e%presa la lonitud nominal de la correa"

@dentificación de correa trapezoidal

#. Poleas *na polea es una rueda acanalada en todo su per)metro" Fediante un sistema formado por poleas y correas de transmisión se transmite movimiento entre diferentes ejes" 3ependiendo de la diferencia de di!metros entre la polea conductora y la polea conducida se pueden enerar mecanismo de reducción o de aumento" +a polea tambi&n se utiliza como m!quina simple que facilita el trabajo y permite levantar objetos pesados realizando menos esfuerzo"

.olea partida

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Est! compuesta por tres partes •

+a llanta( Es la zona e%terior de la polea y su constitución es esencial$ ya que se adaptar! a la forma de la correa que albera"

•

El cuerpo ( +as poleas estar!n formadas por una pieza maciza cuando sean de peque0o tama0o" Cuando sus dimensiones aumentan$ ir!n provistas de nervios y>o brazos que eneren la polea$ uniendo el cubo con la llanta"

•

El cubo( Es el aujero cónico y cil)ndrico que sirve para acoplar al eje" En la actualidad se emplean mucho los acoplamientos cónicos en las poleas$ ya que resulta muy cómodo su montaje y los resultados de funcionamiento son e%celentes"

#.1 "eneralidades +a colocación de la correa de manera correcta en el canal o ranura de la polea influye considerablemente en el rendimiento de la transmisión y en la vida -til de la correa" .ara conseuir una buena colocación de la correa en la ranura de las poleas es condición imprescindible un perfecto alineamiento entre poleas" .ara ello es necesario que los ejes del motor sean paralelos y que la correa trabaje perpendicularmente a dichos ejes"

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Es s)ntoma de que e%iste un mal alineamiento entre poleas cuando uno de los flancos de la correa est! m!s desastado que el otro$ o que un lado del canal aparece m!s pulido que el otro" *n ruido constante de la transmisión o un calentamiento e%cesivo de los rodamientos son tambi&n s)ntomas de un mal alineamiento entra poleas" .or otro lado$ como ya se ha indicado$ la correa en ? trabaja por rozamiento entre los flancos laterales de la correa y las paredes del canal de la polea" Es por ello muy importante que los flancos de la polea se presenten perfectamente lisos y limpios" +a presencia de suciedad o de part)culas de polvo en la polea es muy perjudicial al convertirse en abrasivos que terminan desastando a la superficie de la correa"

Colocación de la correa en el canal de la polea +a posición correcta de la correa ser! aquella en la que su base mayor quede por encima de la polea$ lo cual va a aseurar un contacto continuo entre la ranura y los flancos de la correa" En nin-n caso la correa debe tocar el fondo del canal de la polea$ dado que de producirse$ la correa empezar)a a patinar$ y esto provocar)a su desaste inmediato" .or ello$ en poleas con canales muy astados deben ser reemplazadas de inmediato$ dado que las correas pueden tocar el fondo del canal lo que terminar)a quemando la correa y perder)a su capacidad de transmitir la potencia"

#. ,i-metro mnimo +a elección del di!metro correcto de las poleas es sumamente importante$ dado que un di!metro e%cesivamente peque0o para una sección de correa determinada sinificar)a una fle%ión e%cesiva de &sta$ lo que terminar)a reduciendo su vida -til" Como norma eneral$ al aumentar el di!metro de la polea aumentar! la vida -til de la correa" # continuación se incluye una tabla donde se indica$ se-n la norma < G9$ los di!metros de polea v!lidos para cada sección de correa" 3i!metros inferiores a los indicados en la siuiente tabla$ se-n la sección de la correa$ no deben emplearse(

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3i!metros m)nimos de poleas iendo( / di!metro v!lido de poleaH ) di!metro de polea especialmente recomendado" • •

#.# A0uste de la distancia entre poleas 'oda transmisión por correas fle%ibles debe ofrecer la posibilidad de ajustar la distancia entre centros de poleas$ es decir$ de poder variar la distancia que separa los ejes de iro de las distintas poleas que permita realizar las siuientes operaciones( Iacer posible el montaje inicial de la correa sin forzarla" *na vez montada$ poder realizar la operación de tensado inicial" 3urante la vida -til de la correa$ para poder compensar el asentamiento de la correa o su alaramiento que se produce por el uso" • • •

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#juste de la distancia entre poleas

En la siuiente tabla se indica la variación m)nima de la distancia entre ejes de poleas necesario para la instalación y tensado de las correas(

3esplazamientos m)nimos para el montaje #.% peración de tensado +a operación de tensado de las correas$ necesaria y previa a la puesta en servicio de la transmisión$ se llevar! a cabo una vez aseurada la correcta alineación entre poleas" En primer luar$ una vez montada la correa$ se le da a &sta un peque0o tense por el lado de la transmisión" El ramal tenso de una correa es aquel que se dirie hacia la polea motriz" *na vez dada esta peque0a tensión se le dar)a varias vueltas manualmente a la transmisión para aseurarse una mejor colocación de la correa en el canal" .osteriormente se debe ajustar los centros de las poleas hasta aumentar alo m!s la tensión de la correa$ conectando posteriormente el motor de accionamiento durante varias

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vueltas con el fin de permitir a las correas asentarse correctamente en las ranuras de las poleas" e para de nuevo el motor$ y a continuación se ajusta la distancia entre centros hasta alcanzar la tensión correcta" .or -ltimo quedar)a comprobar que la tensión dada es la correcta y recomendada por el fabricante" .ara la medición de la tensión que tiene una correa se proceder! como a continuación se e%pone"

Fedida del tensado Como muestra la fiura anterior$ la medida del tensado consiste en esencia en someter a la correa a una determinada defle%ión mediante la aplicación de una fuerza J perpendicular al tramo medio :Lt ; de la correa$ mediante el uso de un tensor resorte$ dispositivo que permite medir la manitud de la fuerza aplicada" +a lonitud del tramo : Lt ; puede ser calculada tambi&n por la siuiente e%presión(

¿= E (1−0,125

( D−d )2 E

)

iendo( E $ la distancia entre ejes de poleasH d $ el di!metro de la polea menorH D$ el di!metro de la polea mayor" • • •

+a defle%ión a conseuir es de $5 mm si la lonitud del tramo : Lt ; es menor a 8 mm$ o de $1 mm si e%cede de 8 mm" # continuación se anota el valor de la fuerza F aplicada para conseuir estas defle%iones y se compara con los valores dados en la tabla siuiente suministrada por los fabricantes de correas"

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Juerza de defle%ión para medir el tensado de correas en ? *na fuerza F medida por debajo del m)nimo indicado en la tabla anterior sinificar)a que le falta tensado a la correa$ y por encima que la correa estar)a trabajando en sobre tensión" o obstante$ cuando se instalan correas nuevas$ &stas deben tensarse a su valor m!%imo permitido$ dado que tras las primeras horas de funcionamiento una correa nueva tiende a perder r!pidamente alo de la tensión inicial por su deformación hasta que alcanza la estabilidad"

#.& Poleas con correa El sistema de poleas con correa m!s simple consiste en dos poleas situadas a cierta distancia$ que iran a la vez por el efecto de rozamiento de una correa con ambas poleas" Estas correas pueden ser de cintas de cuero$ fle%ibles y resistentes "Este es un sistema de transmisión circular puesto que ambas poleas poseen movimiento circular" En base a esto distinuimos claramente los siuientes elementos( +a polea matriz" .olea conducida" +a correa de transmisión" •

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%. /enta0as y des2enta0as del uso de correas. /enta0as • • • • •

•

•

+a correa dentada no precisa enrase" Juncionamiento suave$ sin choques y m!s silenciosa" u peso y volumen son menores" u coste de fabricación es menor" .osibilidad de unir !rbol conductor al conducido a distancias relativamente randes" Jacilidad de ser empleadas como fusibles mec!nicos debido a que presenta una cara l)mite de transmisión$ valor que de ser sobrepasado produce el patinaje :resbalamiento; entre la correa y la polea" 3ise0o sencillo"

,es2enta0as •

• •

•

El cambio de la correa de distribución es obliatorio al cabo de un l)mite de Kilómetros o un l)mite temporal" e-n los veh)culos$ la periodicidad del recambio var)a de 8" a 54" Km" o de 8 a 1 a0os si no se alcanza el Kilometraje especificado" /randes dimensiones e%teriores" @nconstancia de la relación de transmisión cinem!tica debido al deslizamiento el!stico" /randes caras sobre los !rboles y apoyos por las consiuientes p&rdidas de potencia por fricción"

Criterios

Plana

trapecial

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Eslabón

,entada

En /

)edonda


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Cara en los arboles

Fuy rande

.eque0a

peque0a

m)nima

/rande

Fuy rande

'rabajo a ? L58 m>s resistencia al choque eficiencia M lonitud de correa

#ceptable muy buena 9GN"9O +ibre

malo reular 98""""96 libre

bueno aceptable 9ON"99 dependiente

aceptable muy buena 96N9G normalizado

reular buena 98N96 libre

tolerancia a la desalineación nivel de ruido incronismo costo inicial necesidad de control de tensado facilidad de montaje entre apoyos ancho reducido di!metro reducido

.eque0a

aceptable buena 96N9G normalizad a rande

rande

peque0a

peque0a

muy rande

muy bajo o
muy bajo no bajo escasa

bajo no bajo aluna

bajo no moderado aluna

bajo no m)nimos aluna

i

no

si

o

no

si

o i

si no

sii no

i o

no si

si no

&. ,esarrollo e0ercicios de correas y poleas Maquina Conductora( Fotor 3iesel Fono cil)ndrico .otencia( 1 I. Revoluciones :;( 6 rpm 3i!metro polea salida( 158 mm Maquina Conducida( h 3i!metro polea conducida( # determinar"

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13 paso( Calcular la potencia transmitida 4 Pc 5 Pc = P x K1, donde( P = 10 HP K = 1,2 es el factor de corrección de la potencia :se-n tabla #1 PJactor de potenciaQ del ane%o; #l sustituir los datos$ obtenemos( Pc = 12 HP. 3 paso( Seleccionar el tipo de correa 3ebemos ir a la tabla #5 Pelección de la sección de la correaQ del ane%o$ con los siuientes valores( N = 3600 rpm, velocidad de iro de la polea menor" Pc = 12 HP e-n la tabla$ obtenemos la correa del tipo( Per$il 6A7 #3 paso( )elación de Transmisión 4 R) +a relación de transmisión se calcula de acuerdo a la siuiente e%presión(

,ónde(

R es la relación de transmisión N son las revoluciones por minuto :rpm; de la polea menor n son las revoluciones por minuto :rpm; de la polea mayor D es el di!metro de la polea mayor d es el di!metro de la polea menor

Entonces$ al reemplazar los datos(

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 L 6 rpmH n L 18 rpm

%3 paso( ,i-metros de las poleas /eneralmente se parte del conocimiento del di!metro de aluna de las poleas$ de la mayor o de la menor" #s)$ si se parte del di!metro de la polea menor : d ;$ el di!metro de la otra polea$ la mayor :D;$ se obtendr)a a partir de la relación de transmisión : R ;"

3i!metro de la polea menor :d ;( 158 mmH valor que es v!lido se-n la 'abla # P3i!metros m)nimos de poleasQ para correas de perfil P#Q seleccionada(

&3 paso( ,istancia entre e0es de poleas 4 E 5 +a distancia entre ejes : E ; de las poleas suele estar establecida en la transmisión que debe calcularse" o obstante$ puede que en alunos casos este dato no est& decidido$ quedando a mejor criterio calcular esta distancia" +a distancia entre ejes de poleas : E ; m)nima se puede obtener a partir de las siuientes e%presiones(

3onde(

E R d D

la distancia entre ejes de poleasH la relación de transmisiónH el di!metro de la polea menorH el di!metro de la polea mayor"

En este caso la distancia entre ejes de la maquina conductora y la conducida debe ser

e selecciona como distancia entre ejes valida$ E L 8 mm *3 paso( +on8itud de la correa 4Lp) +a lonitud primitiva de la correa : Lp; de una transmisión se calcula directamente a partir de la siuiente e%presión(

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Elemento de Maquina

3onde$


E es la distancia entre ejes de poleasH d es el di!metro de la polea menorH D es el di!metro de la polea mayorH

 es el n-mero pi :$14189568;

#ccediendo a la tabla #4 P+onitudes ominalesQ se selecciona la m!s pró%ima al valor calculado para el tipo de perfil P#Q e selecciona una correa de perfil P#Q con lonitud nominal de 16O mm :S 68; *3 paso( 9actor de corrección del lar8o de la correa 4 Fcl 5 En la tabla #8 PJactor de corrección por lonitudQ se puede acceder a la tabla que proporciona el factor :Fcl ;" ?ista la tabla para la lonitud seleccionada resulta Fcl= 0,99" :3 paso( Calculo del -rea de contacto +a polea determinante en el dise0o y en la duración de la vida -til de la correa ser! la de menor di!metro" .or ello$ es necesario conocer el !nulo de contacto sobre esta polea" +a determinación del !nulo de contacto :#; de la correa sobre la polea menor se realiza aplicando la siuiente e%presión(

3onde$

# es el !nulo de contacto sobre la polea menor$ en D E es la distancia entre ejes de poleasH

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Elemento de Maquina


d es el di!metro de la polea menorH 3 es el di!metro de la polea mayor" Reemplazando los datos$ obtenemos(

:3 paso( 9actor de corrección del arco de contacto 4 FcA5 #l iual que en el caso anterior$ el dise0o óptimo de la correa se ha realizado para un !nulo de contacto sobre la polea de 1OD" Como en eneral el !nulo de contacto sobre la polea menor ser! inferior a 1OD$ la prestación de la correa no ser! la óptima$ y por tanto habr! que afectarla por un coeficiente corrector del arco de contacto : FcA; ?ista la tabla #6 para el arco de contacto sobre la polea menor de 16S resulta FcA = 0,9 ;3 paso( /elocidad de la correa .ara el c!lculo de la velocidad lineal de la correa se emplea la siuiente e%presión$

3onde$

?t es la velocidad lineal o tanencial de la correa$ en m!"H d es el di!metro de la polea menor$ en mmH N son las revoluciones por minuto :r"p"m"; de la polea menorH

 es el n-mero p# :$14189568; Reemplazando los datos$ obtenemos(

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Elemento de Maquina


El valor obtenido para la velocidad lineal de la correa es v!lido al ser inferior a los  m>s ota( $%m% &a "' ha #nd#cad% 'n al()n apartad% ant'r#%r, la *'l%c#dad l#n'al d' +na c%rr'a trap'%#dal n% d'-' "%-r'pa"ar l%" 30 m!", dad% +' a part#r d' '"ta *'l%c#dad la" /+'ra" c'ntr/+(a" "%n d' +na ma(n#t+d tal +' p%dra d'"'ncaar la c%rr'a d' la ran+ra d' la p%l'a. # "' n'c'"#ta"'n *'l%c#dad'" "+p'r#%r'" a l%" 30 m!" "' d'-'r +t#l#ar p%l'a" '"p'c#al'" +' '*#t'n '"t' #nc%n*'n#'nt'. <3 paso( Prestación base de la correa +a prestación base o potencia base : P-; que puede transmitir una correa$ se-n su perfil$ est!n tabuladas en las tablas de cualquier fabricante de correas" Como ya se ha indicado$ estas prestaciones est!n indicadas para un !nulo de contacto de 1OD" En dichas tablas$ para acceder a la información de la potencia base de la correa$ habr! que entrar con las revoluciones por minuto :rpm; :6 rpm; y di!metro de la polea menor :158 mm; En la tabla #G se indican las prestaciones base de las correas trapezoidales para los perfiles cl!sicos" e-n la tabla #G obtenemos una P- = ,14, resultante de sumarle a la prestación base de la correa de perfil P#Q : 5,6 HP ; la prestación adicional por relación de transmisión :0,61 HP ; 1=3 paso( Potencia e$ecti2a por correa +a potencia efectiva por correa : P'; se calcula a partir de la potencia base : P-; afectada de los coeficientes correctores por lonitud de correa : Fcl ; y por arco de contacto : FcA; mediante la siuiente e%presión(

Reemplazando los datos$ obtenemos(

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Elemento de Maquina


113 paso( Calculo del n'mero de correas El c!lculo del n-mero de correas necesaria para mover la transmisión es inmediato y resulta de dividir la potencia correida : Pc ; que constituye el total de la potencia a transmitir$ entre la potencia efectiva : P'; por correa" Es decir$ que(

.or lo que ser!n necesarias tres correas" 13paso( Tensión de las correas *n tensado correcto en las correas de transmisión sin duda trae muchos beneficios y evita diversos inconvenientes" 3ebemos recordar siempre alunas relas b!sicas( T +a tensión ideal es la m)nima posible$ sin que la correa se deslice o PpatineQ sobre la polea$ considerando las condiciones cuando el Equipo sea sometido a la torsión m!s alta" T +a tensión e%cesiva disminuye la vida -til de las correas$ de los rodamientos>bujes y puede causar da0os internos en el motor>equipoH .or otro lado$ una baja tensión provocar! el deslizamiento$ enerando calor e%cesivo en las correas y ocasionando fallas prematurasH e utiliza las tablas proporcionadas por los fabricantes para la tensión de la correa" )esultado 9inal( +a transmisión resultante ser- la si8uiente( 'ipo Correa( #68 S de Correas(  3i!metro polea menor( 158 mm

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Elemento de Maquina


3i!metro polea mayor(  mm 3istancia entre centros de poleas( 8 mm *. Cadenas *na cadena es un componente confiable de una m!quina$ que transmite ener)a por medio de fuerzas e%tensibles$ y se utiliza sobre todo para la transmisión y transporte de ener)a en los sistemas mec!nicos" +a función y las aplicaciones de la cadena son similares a la de una correa" +a cadena de rodillo de acero est! formada por una serie de piezas de revolución que act-an como cojinetes$ estando situados cada conjunto a una distancia precisa del otro mediante otras piezas planas llamadas placas" El conjunto cojinete est! formado por un pasador y un casquillo sobre el que ira el rodillo de la cadena" El pasador y el casquillo son cementados para permitir una articulación bajo presiones elevadas$ y para soportar las presiones eneradas por la cara y la acción de enrane impartida a trav&s de los rodillos de cadenas$ eneralmente las placas e%teriores e interiores se someten a un proceso de templado para obtener una mayor tenacidad" Iay muchas clases de cadena$ por ello es conveniente clasificar cada tipo de cadena por el material utilizado en su composición o por el m&todo de construcción de ellas" .odemos clasificar cadenas en cinco tipos( 1" Cadena de hierro fundido" 5" Cadena de acero de molde" " Cadena forjada" 4" Cadena de acero" 8" Cadena pl!stica" El uso y demanda para los primeros tres tipos de cadena hoy en d)a ha disminuido$ sin embaro$ se utilizan solamente en alunas situaciones especiales" .or ejemplo$ la cadena del hierro fundido es parte del equipo que se utiliza en el tratamiento del auaH la cadena forjada se utiliza en los transportadores superiores para las f!bricas de automóviles" 3ado el e%tenso tipo de cadenas nos centraremos en los -ltimos dos nombradas anteriormente( la cadena de acero especialmente el tipo llamado cadena del rodillo$ que pertenece al rupo de mayor producción mundial$ y la cadena pl!stica" +a mayor parte$ nos referiremos a la cadena del rodillo simplemente como cadena"

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Elemento de Maquina


Clasificaremos las cadenas se-n sus aplicaciones$ que se pueden dividir ampliamente en seis tipos( 1" Cadena de la transmisión de ener)a" 5" Cadena peque0a del transportador de paso laro" " Cadena del transportador de precisión" 4" Cadena superior" 8" Cadena de flujo" 6" Cadena rande del transportador de paso laro" El primero se utiliza para la transmisión de ener)a$ los otros cinco se utiliza para el transporte" En la sección de los usos$ describiremos las aplicaciones y las caracter)sticas de cada tipo de cadena siuiendo la clasificación antes dicha" *.1 9unciones de las pie!as de cadena Placa e>terior e interior ( +a placa es un componente que soporta la tensión que se ejerce en la cadena" Estas eneralmente est!n sometidas a caras de fatia y acompa0ado a veces por fuerzas de choque" .or lo tanto$ la placa debe tener no solamente ran fuerza e%tensible est!tica$ sino que tambi&n debe soportar a las fuerzas din!micas de las caras de choque" #dem!s$ la placa debe soportar condiciones ambientales$ las que podr)an provocar por ejemplo$ corrosión$ abrasión$ etc" Pasador( El pasador est! conforme a las fuerzas que se ejercen sobre ella y de fle%iones transmitidas por la placa" Este a su vez act-a junto al casquillo como arco de contacto de los dientes del pi0ón$ cuando las fle%iones de la cadena se ejercen durante el contacto con el pi0ón" .or lo tanto$ las necesidades el pasador deben soportar toda la fuerza de transmisión$ resistencia a la fle%ión$ y tambi&n deben tener suficiente resistencia contra fuerzas de choque" Casquillo( El casquillo es de estructura sólida y se rectifican si son curvados$ con el resultado que da una base cil)ndrica perfecta para el rodillo" Esta caracter)stica ma%imiza la duración del rodillo en condiciones de alta velocidad y da una seuridad m!s consistente de la placa interior sobre el casquillo" )odillo( El rodillo est! sometido a la cara de impacto cuando est! en contacto con los dientes del pi0ón con la cadena" 3espu&s del contacto$ el rodillo cambia su punto del contacto y de balance" e sostiene entre los dientes del pi0ón y del casquillo$ y se mueve en la cara del diente mientras que recibe una cara de compresión" #dem!s$ la superficie interna del rodillo constituye una pieza del cojinete junto con la superficie e%terna del buje cuando el rodillo rota en el carril" .or lo tanto$ debe ser resistente al desaste y todav)a tener fuerza contra choque$ fatia$ y la compresión"

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Elemento de Maquina


+as transmisiones por cadenas son transmisiones robustas$ que permiten trabajar en condiciones ambientales adversas y con temperaturas elevadas$ aunque requieren de lubricación" #dem!s proporcionan una relación de transmisión fija entre las velocidades y !nulo de iro de los ejes de entrada y salida$ lo que permite su aplicación en automoción y maquinaria en eneral que lo requiera" e-n su función a desarrollar$ las cadenas se dividen en los siuientes tipos( U Cadenas de transmisión de potencia( cuya aplicación es transmitir la potencia entre ejes que iran a unas determinadas velocidades" U Cadenas de manutención( o tambi&n llamadas cadenas transportadoras" on un tipo de cadenas que racias a una eometr)a espec)fica de sus eslabones o enlaces le permiten desempe0ar una función de transporte o arrastre de material" U Cadenas de cara( o tambi&n llamadas de bancos de fuerzas" on cadenas que permiten transmitir randes caras$ y son usadas$ por ejemplo$ para elevar randes pesos$ o accionar bancos de fuerza$ entre otros usos"

*. Tipos de cadenas e-n la eometr)a que presenten los eslabones o enlaces que conforman las cadenas$ y dentro de la división entre cadenas de transmisión de potencia$ de manutención y de cara$ &stas pueden ser a su vez de diversos tipos$ como se e%pone a continuación(

 Cadenas de transmisión de potencia(

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Elemento de Maquina


Jiura 5" Cadena de casquillos fijos En el tipo anterior de cadenas de casquillos fijos$ el casquillo no rota ni ira respecto a las placas interiores de la cadena"

Jiura " Cadena de bujes

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Elemento de Maquina


Jiura 4" Cadena de rodillos En las cadenas de rodillos se monta un rodillo cil)ndrico adicional montado sobre el casquillo de la cadena" +os rodillos se montan sueltos$ de manera que pueden irar libremente sobre el casquillo" Esto mejora el rozamiento entre la cadena y la rueda dentada sobre la que enrana" # continuación$ se adjunta dos tipos de cadenas de transmisión de potencia que ofrecen un funcionamiento m!s silencioso y uniforme :fiuras 8 y 6;" o obstante$ estos tipos no son recomendables para transmitir randes pares de fuerza ni velocidades de iros elevadas$ dada el rieso que e%iste de desenranar la cadena de transmisión de la rueda dentada"

Jiura 8" Cadena silenciosa de casquillos o cadena /ale

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Elemento de Maquina


Jiura 6" Cadena silenciosa con pasador de media ca0a

 Cadenas de manutención y transportadoras(

Jiura G" 'ipos de Cadenas de Fanutención  Cadenas de cara( +a misión principal de las cadenas de cara es la de poder transmitir elevados niveles de esfuerzos" .ara ello debe disponer de una mayor sección resistente que las cadenas de transmisión normales" Esto se consiue a0adiendo m!s placas que unan los eslabones de la cadena"

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Elemento de Maquina


# continuación se incluyen alunos tipos de cadenas de cara"

*.# Caracteri!ación del sistema En toda cadena de transmisión$ cada vez que se produce el enrane de un eslabón con la rueda dentada$ se produce una variación tanto en la trayectoria como la velocidad del eslabón" Es lo que se conoce como efecto polional"

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Elemento de Maquina


Jiura 9" Fovimiento de la cadena sobre la rueda dentada En la fiura anterior -,  representan puntos pertenecientes a la rueda y a la cadena respectivamente$ 7 es la velocidad anular a la que ira la rueda dentada y D p es su di!metro primitivo" +a velocidad lineal de la rueda : * -; viene e%presada en función de su velocidad anular de iro :7; y su di!metro primitivo :D p;" .or otro lado$ y debido al llamado efecto polional$ la proyección horizontal de la velocidad del punto  de la cadena :* x ; var)a a lo laro del arco de enrane" Esta variación de la velocidad horizontal de la cadena se hace menor conforme aumenta el n-mero de dientes : ; de la rueda" En efecto$ si aumenta el n-mero de dientes :  ; de la rueda$ el !nulo a entre dientes disminuye$ por lo que la eometr)a polional tiende a semejarse a una circunferencia$ y el llamado efecto polional se aten-a por lo que la variación horizontal de la velocidad de la cadena :* x ; a lo laro del arco de enrane se hace menor"

*.% /enta0as y des2enta0as de cadenas para la transmisión de ener8a y transportadores +as m!quinas de transmisión de ener)a en ran parte utilizan cadenas$ enranajes o correas" /eneralmente$ la cadena es una pieza que resulta económica para las m!quinas de transmisión de ener)a que operan a velocidades bajas y de randes caras" in embaro$ es tambi&n posible utilizar la cadena en condiciones de alta velocidad como en la transmisión del eje de levas del motor del automóvil" Esto se lora ideando un m&todo apropiado de operación y lubricación"
#umento en el ruido del enranaje indica que el fin de la vida -til est! pró%imo"

:5 ;

e reconocer! que la cadena est! casi en el final de su vida -til producto del aumento en el desaste o por un aumento en las vibraciones"

: ;

Es dif)cil detectar la vida -til del dentado de la correa sin detener la m!quina e inspeccionar la correa cuidadosamente"

Es posible disminuir el ruido que produce el enranaje haciendo un ajuste e%acto de los enranajes o adaptando un tipo de enranaje helicoidal doble$ ambas de estas formas resultan demasiado costosas$ adem!s en los enranajes helicoidales se producen caras de empuje no deseadas"

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Elemento de Maquina


El uso de la cadena es m!s conveniente en la transmisión de ener)a permanente por un periodo laro de funcionamiento con la variación limitada del esfuerzo de torsión" Fientras mayor es la distancia del centro del eje$ mayor ser! el uso pr!ctico de las cadenas y correas$ no tanto as) como el de los enranajes" /eneralmente$ bajo las mismas condiciones de la transmisión$ el costo de las correas dentadas y las poleas es mucho m!s alto que el costo de cadenas y pi0ones" Caracter)sticas de las transmisiones de cadena( 1 " +a reducción y aumento de la velocidad puede ser acomodada f!cilmente" 5 +a cadena se puede acomodar a randes distancias de ejecentro :menos de 4 m;$ y " son m!s vers!tiles"  Es posible utilizar la cadena con los ejes m-ltiples o puede ser operada a ambos " lados de la cadena" +a estandarización de cadenas bajo la #merican ational tandards @nstitute :#@;$ 4 la oranización internacional de la estandarización :@A;$ y est!ndares industriales " japoneses :7@; permite la facilidad de la selección de las cadenas" 8 " Es f!cil cortar y ensamblar las cadenas" El di!metro del pi0ón para un sistema de cadena puede ser m!s peque0o que una 6 polea de una correa$ mientras que en ambas se transmite el mismo esfuerzo de " torsión" G +os pi0ones est!n conforme a menor desaste que los enranajes porque los " pi0ones distribuyen la cara de esfuerzo a trav&s de sus dientes"

*.& 9enómenos caractersticos en cadena del transportador Iasta ahora solo se ha referido sobre materias que se aplican espec)ficamente a las cadenas de transmisión de ener)a" in embaro$ e%isten diversos problemas que ocurren al usar cadenas transportadoras" Coe$iciente de $ricción +a tensión de la cadena de transmisión es calculada dividiendo la ener)a transmitida :indicada en KiloWatts o caballos de fuerza; por la velocidad de cadena y multiplic!ndose por un coeficiente adecuado" .ero para velocidades constantes tales como el transportador horizontal$ la tensión es seleccionada por factores mostrados a continuación( 1 El coeficiente de fricción entre la cadena y el carril cuando los objetos transportados

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Elemento de Maquina

"


se ponen en la cadena:ver fiura D4;

5 El coeficiente de la fricción entre los objetos transportados y el carril cuando los " objetos transportados se llevan a cabo en el carril y son empujados por la cadena"

A'#( Iay dos tipos de tensión( el primero ocurre cuando los objetos transportados se est!n moviendo a una velocidad constante$ y el seundo se debe a los efectos de la inercia que ocurre al encender y detener la m!quina" +a tensión :t; en un transportador horizontal$ como se muestra en la fiura D8$ es calculada b!sicamente por esta fórmula( ' L F 1 %  % f 1 % 1$ 1 X F 1 %  % f 5 X F 5 %  % f  3onde(

' L tensión total en la cadena" F 1 L peso de la cadena" F 5 L peso de los objetos transportados" f 1 L coeficiente de la fricción cuando la cadena est! volviendo" f 5 L coeficiente de la fricción cuando la cadena est! transportando objetos" f  L coeficiente de la fricción cuando los objetos transportados se est!n moviendo  L constante ravitacional 1$1 L p&rdidas del pi0ón debido a los cambios direccionales de la cadena

A'#( En esta fórmula$ un coeficiente de la fricción es multiplicado por cada t&rmino en la ecuación" .or lo tanto$ si el coeficiente de la fricción es alto$ se requiere aumentar la tensión y que la cadena sea m!s rande" 'ambi&n$ la ener)a necesaria del motor$ que se calcula como coeficiente de la velocidad % de la tensión %$ aumenta" *n motor de mayor potencia es necesario cuando el coeficiente de la fricción es alto" Reduciendo el coeficiente de fricción$ podemos reducir la tensión" Esto permite que podamos eleir una cadena y motor m!s económicos$ disminuyendo los costos iniciales y ener)a el&ctrica para el equipo transportador" El coeficiente de fricción de la cadena diferencia a cada tipo de esta$ por el material y por el tipo de rodillo" El coeficiente de fricción para diversos tipos de cadena y de carriles de u)a superiores se muestra en la tabla 5"1" El coeficiente de fricción cuando la cadena es rande y el rodillo rota en los carriles :material del carril( acero;

*.& Coe$icientes de la $ricción Coe$iciente de 9ricción Material de la placa Superior

Material del Carril

No lubricado

+ubricado

#cero ino%idable o acero


$8

$5


*IFY

$58

$18

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Elemento de Maquina


.l!stico 3iriido


$58

$18

.l!stico 3iriido

*IFY

$58

$15

.l!stico 3iriido :
$1G

$15

.l!stico 3iriido :
$1O

$15

*.* Coe$icientes de la $ricción para di2ersos tipos de rodillos

Coe$iciente ,e 9ricción Tipo ,e cadena

Tipo de )odillo

No lubricado

+ubricado

#cero

$15

$O

.l!stico 3iriido

$O

Z

#cero

"1["18

$O

.l!stico 3iriido

$O

Z

Rodillo 3e Cojinete $

Z

Cadena rande del 'ransportador de paso laro

Cadena de paso laro doble

+a tecnolo)a puede ayudarle a reducir el coeficiente de la fricción" #lunas de las cadenas m!s recientes :por ejemplo$ cadena superior de baja fricción$ cadena diriida del pl!stico$ y cadena de rodillo de cojinete; pueden alcanzar coeficientes de fricciones bajos sin ser lubricados" Atros tipos de cadenas tendr)an que ser lubricadas para alcanzar estos coeficientes" En alunos casos$ estas cadenas de -ltima eneración alcanzan dram!ticamente coeficientes de fricciones m!s bajos" Eso sinifica que usted puede ahorrar tiempo$ dinero$ y ener)a facilitando el mantenimiento de ellas"

*.: Cadenas y Ambientes +a mayor)a de la cadena se fabrican de metal :eneralmente de acero; o de pl!stico diriido$ que pueden ser afectadas por las condiciones ambientales donde ellas se utilizan" .or ejemplo$ la temperatura o la cantidad de polvo en el aire pueden afectar a la cadena" Cuando seleccionamos una cadena para su uso$ debemos considerar el ambiente en el cual estas van a operar"

35

Elemento de Maquina


*.; Cadenas de Acero ?sos de las cadenas de acero a altas temperaturas Cuando las cadenas son sometidas a un tratamiento t&rmico se fusionan a temperaturas m!s elevadas de sus l)mites de templado$ pueden ocurrir los siuientes problemas( #umento en el desaste debido a la disminución de la dureza" +ubricación incorrecta debido a la deterioración o a la carbonización del lubricante" Empalmes r)idos y desaste creciente debido a la formación de la capa de ó%ido" 3isminución en la fuerza" .ara prevenir la deterioración del lubricante a altas temperaturas$ se utiliza lubricantes especiales" Fuestra la capacidad de transmisión de las cadenas de rodillo en la transmisión de ener)a con el lubricante de alta temperatura" Cuando las cadenas se utilizan a temperaturas sobre 58SC$ hay que tomar especial atención a la composición y al tratamiento t&rmico de la cadena" El tipo m!s com-n de cadena a temperaturas altas es la especificación de los $ que se hace del acero ino%idable 4$ y tiene una temperatura de trabajo m!%ima de 68SC a bajas velocidades" *.< Capacidades de la transmisión con lubricantes a alta temperatura Temperatura ,e 9uncionamiento

C-lculo 1

Iasta 18SC

F!%imo

18SC a 5SC

F!%imo % >4

5SC a 58SC

F!%imo % el 1>5

58SC e%cesivo

Juera de uso

1 m!%imo L cara m!%ima permitida se-n lo mostrado en el cat!loo de fabricación *.1= ?so de las cadenas de acero a ba0as temperaturas Cuando usted utiliza cadenas a bajas temperaturas$ pueden ocurrir los siuientes problemas(

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Elemento de Maquina


3isminución de la resistencia al choque debido a la frailidad producto de las bajas temperaturas" olidificación del lubricante" Empalmes r)idos causados por el roc)o o hielo" *.11 Capacidades de la transmisión de cadenas a ba0as temperaturas Temperatura de 9uncionamiento

Cadena est-ndar de )odillo 4)S;=5 1

Tipo de @t 1

menos de 6SC

Juera de uso

Juera de uso

6SC a 8SC

Juera de uso

F!%imo % el 1>5

8SC a 4SC

Juera de uso

F!%imo % 5>

4SC a SC

F!%imo % \

F!%imo

SC a 5SC

F!%imo % 1>

F!%imo

5SC a 1SC

F!%imo % el ]

F!%imo

1SC a X6SC

F!%imo

F!%imo

1 m!%imo L cara m!%ima permitida se-n lo demostrado en el cat!loo de la fabricación 3os tipos de cadena son especialmente -tiles a temperaturas m!s bajas" +a Cadena de especificación ^' es especialmente sometida a tratamiento t&rmico para soportar ambientes muy fr)os" +a cadena de la especificación $ que se hace del acero ino%idable 4$ se puede tambi&n utilizar a bajas temperaturas" +a frailidad a baja temperatura no ocurre en acero ino%idable austen)tico :. C-lculo de una cadena de transmisión e calculara una transmisión por cadenas que conecta un motor di&sel mono cil)ndrico :maquina motriz; con una bomba centrifua de auas limpias :maquina conducida; y que responda a las siuientes caracter)sticas t&cnicas como datos de entrada(  #ccionamiento( mediante un motor di&sel mono cil)ndrico dotado de un motor reductor en el eje de salida consistente en un sinf)ncorona a 18 rpm  .otencia del motor( 10 HP  Faquina accionada(
37

Elemento de Maquina


13 paso( Numero de dientes de las ruedas de la transmisión Como la relación de transmisión entre la maquina conductora y conducida es de $ de la 'abla <1 del #ne%o P'ablasQ$ seleccionaremos el S de dientes para ambas ruedas entre las recomendadas en la tabla$ y que mejor se apro%ime a la relación de transmisión que se necesita(  

umero de dientes rueda menor :pi0ón; B1 L 58 umero de dientes rueda mayor B5 L G6

Relación de transmisión obtenida( 3 paso( Calculo de la potencia corre8ida de c-lculo 4 Pc 5 +a potencia correida de c!lculo : Pc ;$ obtenida a partir de la potencia transmitida : P ; se calcula a partir de la siuiente e%presión(

3ondeH . L G$46 ^W +os coeficientes correctores se calculan de las tablas vistas en el #ne%o P'ablasQ  Coeficiente ^1( El coeficiente se puede obtener de la siuiente e%presión(

El coeficiente ^1 tambi&n se puede obtener de la 'abla <5$ entrando con el n-mero de dientes del pi0ón" 

Coeficiente ^5(

Es el coeficiente de multiplicidad que tiene en cuenta el n-mero de cadenas empleadas en la transmisión$ que en este caso al tratarse de una cadena simple vale la unidad$ se-n la tabla <(



Coeficiente ^(

38

Elemento de Maquina


'iene en cuenta el n-mero de eslabones o enlaces que conforman la cadena" En esta primera iteración del c!lculo$ al carecer de información sobre la lonitud que saldr! de la cadena$ se va suponer una cadena de 15 eslabones$ con lo que el coeficiente toma el valor unidad$ se-n la tabla <4(

.osteriormente$ y una vez que se calcule la distancia rea que resulta entre centro de ruedas y obtenidos sus di!metros se podr! conocer la lonitud e%acta de la cadena$ con lo que habr! que volver a este punto para obtener el coeficiente : K3; con m!s e%actitud" 

Coeficiente ^4(

Es el factor de servicio" En este caso al tratarse de un motor diesel mono cil)ndrico como maquina conductora$ y de una bomba centrifua como maquina conducida$ de la tabla <8 resulta un coeficiente de servicio de valor(



Coeficiente ^8(

Es el coeficiente de duración de la vida -til prevista para la cadena" En este caso$ se supone una duración de 18 hrs" .or lo que de la tabla <6 resulta un coeficiente de(

*na vez calculados todos los coeficientes ya se puede obtener la potencia correida de c!lculo :Pc ;(

#3 paso( Selección del tipo de cadena +a selección del tipo de cadena se realiza utilizando la tabla
.otencia correida de c!lculo :Pc ;( 4,34 K8 Cadena imple ?elocidad de iro del pi0ón( 100 rpm

Con estos valores resulta una cadena 'ipo 16
39

Elemento de Maquina


&3 paso( C-lculo de la lon8itud de la cadena 4 L5 Fediante la siuiente e%presión se puede calcular la lonitud total : L; de la cadena(

3ónde(

+ es la lonitud total de la cadena en mm . es el paso de la cadena en mm B1 es el n-mero de dientes del pi0ón B5 es el n-mero de dientes de la rueda mayor A1A5 es la distancia entre centros de las ruedas en mm Es el !nulo de contacto$ en radianes" #nal)ticamente se obtiene a partir de la si" E%presión(

#l reemplazar los datos en la e%presión$ obtenemos(

+a e%presión L!p :+onitud>paso de la cadena; indica el n-mero de eslabones con que cuenta la cadena$ y debe ser un numero entero$ por lo que habr! que ajustar la distancia entre centros 12 para que esto se cumpla" En la tabla
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Elemento de Maquina

 


+onitud total :L;( GO$4 mm$ que se obtiene multiplicando el n-mero de eslabones obtenidos :146; por el paso :58$4 mm; 3istancia entre centros de las ruedas :12 ;( 1494 mm

Con la lonitud real de la cadena : L=340:,5 mm; y su n-mero de eslabones : n=156 ; se recalcula el coeficiente ^ que tiene en cuenta el n-mero de eslabones o enlaces que conforman la cadena$ volviendo a la tabla <4(

Con este valor se vuelve a recalcular la potencia correida de c!lculo : Pc ;

3e nuevo la selección del tipo de cadena se realiza utilizando la tabla
.otencia correida de c!lculo :Pc ;( 8$O9 ^W Cadena imple ?elocidad de iro del pi0ón( 18 rpm

Con estos valores resulta de nuevo una cadena 'ipo 16
3onde

p es el paso de la cadena B es el n-mero de dientes de la rueda considerada  es la velocidad de iro :en rpm; de la rueda considerada

En este caso que nos ocupa$ si se toma la rueda pi0ón se tiene que( p L 58$4 mm :$584 m; B L 58 dientes  L 18 rpm .or lo que la velocidad lineal de la cadena resulta ser de(

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Elemento de Maquina


Este valor es inferior a los 1; ms que marca como l)mite la tabla <9 de velocidades m!%imas en cadenas$ que para una cadena de paso 2,5 mm la velocidad m!%ima es de 1O m>s" :3 paso( Comprobación del es$uer!o total soportado por la cadena e puede obtener el valor del esfuerzo -til : F+; que desarrolla la cadena a partir de la siuiente e%presión(

3ondeH

Ju es el esfuerzo -til que desarrolla la cadena . es la potencia transmitida$ en este caso$ 8$O9 ^W :8O9 Y; v es la velocidad lineal promedio$ obtenida en el apartado anterior :18$OG8 m>s;

ustituyendo valores resulta un esfuerzo -til de(

El otro componente del esfuerzo$ el debido a la fuerza centr)fua de la cadena : Fc ;$ viene determinado por la siuiente e%presión(

iendo F la masa unitaria :K>m; de la cadena" 3e la tabla <1 de caracter)sticas t&cnicas para cadena simple de rodillos que se incluye en el #ne%o P'ablasQ se puede obtener que para una cadena 'ipo 16< y paso( 58$4 mm resultan las siuientes caracter)sticas(  

.eso *nitario :F;( 5$G K>m Cara de Rotura :R;( 68 Kp

ustituyendo valores para el caso que nos ocupa resulta un esfuerzo debido a la fuerza centr)fua de la cadena de(

.or lo tanto el esfuerzo total que soporta la cadena vale(

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Elemento de Maquina


.or lo que resulta un coeficiente de seuridad de(

e considera de buena pr!ctica disponer de un coeficiente de seuridad de al menos Cs V 15$ por lo que se cumple con la cadena seleccionada" ;3 paso( Comprobación de la presión m->ima de contacto e puede obtener la presión de contacto : P"; que ejerce la cadena sobre el flanco del diente de la rueda se puede calcular a partir de la siuiente e%presión(

3onde$

Jo es el esfuerzo total que transmite la cadena d es el di!metro del perno :bulón o eje; de la cadena l es la lonitud del casquillo de la cadenaH en las tablas de caracter)sticas de la cadena que se incluyen en el #ne%o P'ablasQ tambi&n aparece como el ancho del eslabón interior" 3e nuevo$ de la tabla de caracter)sticas t&cnicas para cadena simple de rodillos se puede obtener para una cadena 'ipo 16< y paso( 58$4 mm los par!metros anteriores"  

3i!metro del perno o eje :d ; L O$5G mm +onitud del casquillo o anchura del eslabón interior : l ; L 58$48 mm

ustituyendo$ resulta una presión o tensión de contacto de(

?alor que es inferior a la .sma% L 16 F.a$ se-n se puede e%traer de la tabla <11 con las presiones m!%imas admisibles en las articulaciones" .or lo tanto la cadena seleccionada C?MP+E

)esultado 9inal(

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Elemento de Maquina


Cadena(      

erie( 16< .aso( 58$4 mm 'ipo( cadena simple de rodillos +onitud( GO$4 mm S de eslabones o enlaces( 146 3istancia entre centro de la rueda( 1494 mm

)ueda menor o piBón(  

umero de dientes( 58 3i!metro primitivo( 55$15 mm

)ueda mayor(  

umero de dientes( G6 3i!metro primitivo( 614$46 mm

;. Ane>o 6Tablas7 

'abla #1 PJactor de .otenciaQ

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

'abla #5 Pelección de la sección de la correaQ



'abla # P3i!metros m)nimos de poleasQ

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


'abla #4 P+onitudes ominalesQ

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

'abla #8 PJactor de corrección por lonitudQ



'abla #6 PJactor de corrección del arco de contactoQ

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

'abla #G P.restación base de la correaQ



'ablas #O 'ensado de la cadena

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


'abla <1 umero de 3ientes(

Tabla A. Número de dientes, z

Piñón o rueda menor

17 - 19 - 21 - 23 – 25

Rueda mayor

38 - 57 - 76 - 95 – 114

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

'abla <5( Coeficiente ^1



'abla <( Coeficiente ^5

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

'abla <4( Coeficiente ^







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

'abla


'abla
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


O1O2 mm

β radianes

L / p (nº de eslabones)

1500

0,172

146,39

1495

0,173

146,08

1494

0,173

146

'abla <9( ?elocidades F!%imas

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Elemento de Maquina




'abla <1( Caracter)sticas '&cnicas



'abla <11( .resión F!%ima admisible

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<. Conclusión En este trabajo se pudo concluir la ran variedad de tipos de correas que se pueden encontrar y todas las especificaciones de cada tipo de estas" #dem!s de todas las eneralidades de las correas como trabajan las correas trapezoidales se-n el perfil que se desea ya sea B # < C 3 E" tambien se pudo eneralizar en la historia de estas como que se uso para el tejido y lueo de  a0os se llevo al !mbito móvil" e puede tambien encontrar la forma en que est!n constituidas las correas trapezoidales" Atro factor importante fue la identificación de la correa se-n sus códios$ tambien como esta constituida las poleas ya que esta son las que complementan las correas y el paso de potencia de una polea a otra" @mportante en la polea es la colocación de la correa de manera correcta en el canal o ranura de la polea influye considerablemente en el rendimiento de la transmisión y en la vida -til de la correa" #dem!s de comprender la forma de colocar la correa en una polea se debe saber que tipo de correa se debe usar dependiendo de la polea que se desea usar ya sea el di!metro que se quiera usar o el laro entre centro de las poleas est!n deben estar bien tensionadas para no causar ninuna problema" *no de los factores importantes al hablar de poleas y correas es las variables que se deben conocer las cuales son( polea motriz$ la polea conducida y la correa de transmisión" 'ambien pudimos desarrollar un ejercicio sobre correas y poleas$ esto se desarrollo paso a paso de forma espec)fica y adem!s de saber utilizar las tablas para cada factor que se necesita en el ejercicio" 'ambien podemos concluir las especificaciones de las cadenas$ estas tienen una forma de trabajar que las correas pero se pueden diferenciar por el material de que se componen" +a cadena es un componente confiable de una m!quina$ que transmite ener)a por medio de fuerzas e%tensibles$ y se utiliza sobre todo para la transmisión y transporte de ener)a en los sistemas mec!nicos y estas se pueden clasificar por varias formas como sus aplicaciones y con el material que se usa para realizarlas tambien se

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Elemento de Maquina


especifican varias fiuras de cómo se esta constituida las cadenas y tambien los factores que afectan al ambiente cuando se usan las cadenas a randes temperaturas ya que la suspensión del polvo afecta en el aire" 'ambien la caracter)sticas del coeficiente de fricción a trav&s de tablas" +ueo encontramos las tablas de uso en altas y bajas temperaturas$ que temperatura se puede llear a usar$ su m!%imo y m)nimo" .ara concluir este trabajo se realizo un ejercicio de cadenas y como comprender el uso de las tablas que se ane%an al final del informe y como saber calcular que tipos de cadenas se necesitan para poder trabajar en una maquina de transmisión de potencia"

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transmision por cadena y correas

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