Definición

¿Qué es una cadena?

Una cadena es un componente de la máquina, que transmite potencia por medio de fuerzas de tracción, y se utiliza principalmente para la transmisión de potencia y sistemas de transporte. La función y los usos de la cadena son similares a un cinturón. Hay muchos tipos de cadenas. Es conveniente clasificar los tipos de cadenas por material de composición o método de construcción.

Los cinco tipos de cadenas

• Cadena de hierro fundido
• Cadena de acero fundido
• Cadena forjada
• Cadena de acero
• Cadena de plástico

La demanda de los primeros tres tipos de cadena ahora está disminuyendo; solo se usan en algunas situaciones especiales. Por ejemplo, la cadena de hierro fundido es parte del equipo de tratamiento de agua; cadena forjada se utiliza en transportadores aéreos para fábricas de automóviles.

Clases de cadenas por sus usos

• Cadena de transmisión de potencia
• Cadena transportadora de paso pequeño
• Cadena transportadora de precisión
• Cadena superior
• Cadena de flujo libre
• Cadena transportadora de paso grande

El primero se usa para la transmisión de energía, los otros cinco se usan para el transporte.

A continuación, explicaremos la composición de la cadena de transmisión de potencia, la cadena de paso pequeño y la cadena de transporte de paso grande. Debido a que hay características especiales en la composición de la cadena transportadora de precisión, la cadena superior y la cadena de flujo libre.

Estructura básica de la cadena de transmisión de potencia:

Esta es una configuración típica para la cadena de tipo RS60

Enlace de conexión, unión (connecting link)

Este es el tipo normal de unión. El pasador y la placa de enlace tienen un ajuste deslizante en el eslabón de conexión para facilitar el ensamblaje. Este tipo de unión es un veinte por ciento más bajo en resistencia a la fatiga que la cadena misma. También hay algunas uniones especiales que tienen la misma fuerza que la cadena misma.

Placa de unión de conexión de ajuste (tap fit connecting link)

El pasador y la placa de unión de conexión de ajuste son aptos para presión. Tiene una resistencia a la fatiga casi igual a la de la cadena misma.

Acodado (offset link)

Un acodado se usa cuando se requiere un número impar de enlaces de cadena. Es treinta y cinco por ciento más bajo en resistencia a la fatiga que la cadena misma. El pasador y dos placas son ajustables. También hay disponible un enlace de desplazamiento de dos pasos que tiene una resistencia a la fatiga tan grande como la propia cadena.

Estructura básica de la cadena transportadora de paso pequeño:

La estructura básica es la misma que la de la cadena de transmisión de potencia. La siguiente imagen muestra una cadena transportadora de paso único. El tipo de paso doble tiene una placa exterior y una placa interior de la misma altura, pero a menudo tiene un rodillo con un diámetro mayor. Por lo general,

Cadena transportadora de paso simple con aleta K-1Estructura básica de la cadena transportadora de doble paso con aleta A-2

Estructura básica de la cadena transportadora de paso grande:

La cadena transportadora de paso grande tiene la misma estructura básica que la cadena transportadora de paso doble, pero existen algunas diferencias. La cadena del transportador de paso grande tiene un pasador de cabeza, a veces un rodillo con pestaña (rodillo F), y generalmente no usa un pasador remachado. La cadena transportadora de paso grande también se denomina cadena de clase de ingeniería.

Funciones de las piezas de cadena

Placa (plate):

La placa es el componente que soporta la tensión puesta en la cadena. Por lo general, esta es una carga repetida, a veces acompañada de un choque. Por lo tanto, la placa debe tener no solo una gran resistencia a la tracción estática, sino también debe soportar las fuerzas dinámicas de carga y choque. Además, la placa debe cumplir con los requisitos de resistencia ambiental (por ejemplo, corrosión, abrasión, etc.).

 

Estructura básica de la cadena del transportador de paso grande

Bulón de cadena (pin):

El pasador está sujeto a fuerzas de cizallamiento y flexión transmitidas por la placa. Al mismo tiempo, forma una parte de soporte de carga, junto con el casquillo, cuando la cadena se flexiona durante el engrane del piñón. Por lo tanto, el pasador necesita una alta resistencia a la tracción y al corte, resistencia a la flexión y también debe tener suficiente resistencia contra golpes y desgaste.

Casquillo (bushing):

El casquillo está sujeto a tensiones de cizallamiento y flexión transmitidas por la placa y el rodillo, y también recibe cargas de choque cuando la cadena se acopla al piñón.

Además, cuando la cadena se articula, la superficie interna forma una parte que soporta carga junto con el pasador. La superficie externa también forma una parte de soporte de carga con la superficie interna del rodillo cuando el rodillo gira sobre el riel o se acopla con el piñón. Por lo tanto, debe tener una gran resistencia a la tracción contra el corte y ser resistente al choque dinámico y al desgaste.

Rodillo (roller):

El rodillo está sujeto a la carga de impacto cuando golpea los dientes del piñón durante el acoplamiento de la cadena con el piñón. Después del enganche, el rodillo cambia su punto de contacto y equilibrio. Se sostiene entre los dientes del piñón y el rodillo, y se mueve sobre la cara del diente mientras recibe una carga de compresión.

Además, la superficie interna del rodillo constituye una parte del cojinete junto con la superficie exterior del rodillo cuando el rodillo gira sobre el raíl. Por lo tanto, debe ser resistente al desgaste y tener fuerza contra golpes, fatiga y compresión.

Pasador de chaveta, clip de resorte, pasador en T (cotter pin, pin, spring clip, T-pin)

Estas son las partes que evitan que la placa externa se caiga del bulón de la cadena en el punto de conexión. Pueden desgastarse durante el funcionamiento a alta velocidad, por lo tanto, para esta aplicación, estas partes requieren un tratamiento térmico.

Las máquinas de transmisión de energía utilizan cadenas, engranajes o correas.

Por lo general, la cadena es una parte económica de las máquinas de transmisión de potencia para bajas velocidades y grandes cargas. Sin embargo, también es posible utilizar la cadena en condiciones de alta velocidad, como las unidades de árbol de levas de motores de automóviles. Esto se logra al idear un método de operación y lubricación.

Básicamente, hay límites más bajos de resistencia a la fatiga en el engranaje y la cadena, pero no en el cinturón. Además, si un diente de engranaje se rompe, el engranaje se detendrá en el próximo diente. Por lo tanto, el orden es engranaje>cadena>cinturón en el aspecto de fiabilidad.

En la mayoría de los casos:

Un aumento en el ruido del engranaje indica que el final de la vida útil está cerca.

Sabrá que la cadena está casi al final de su vida debido al alargamiento del desgaste o al aumento de la vibración causada por el alargamiento del desgaste.

Es difícil detectar la vida útil de la cadena dentada sin detener la máquina e inspeccionar la cadena con cuidado.

Es posible disminuir el ruido del engranaje ajustando los engranajes con precisión o adaptando el variador a un engranaje helicoidal o de doble hélice. Ambos son costosos, y la carga de empuje puede ocurrir con el uso de engranajes helicoidales.

La cadena es más adecuada para el funcionamiento continuo a largo plazo y la transmisión de potencia con una fluctuación de par limitada. Los engranajes se ajustan mejor a las unidades reversibles o intermitentes.

Cuanto mayor es la distancia del centro del eje, más práctico es el uso de la cadena y el cinturón, en lugar de engranajes.

En general, bajo las mismas condiciones de transmisión, el costo de las correas dentadas y poleas es mucho mayor que el costo de las cadenas y piñones.

Vea las siguientes características y puntos de aviso sobre la transmisión de cadena de rodillos.

Características de las unidades de cadena

• Se puede acomodar fácilmente la reducción / aumento de velocidad de hasta siete a uno.
• La cadena puede acomodar distancias largas en el centro del eje (menos de 4 m) y es más versátil.
• Es posible usar cadenas con múltiples ejes o unidades con ambos lados de la cadena.
• La estandarización de las cadenas según el Instituto Nacional de Estándares Americanos (ANSI), la Organización Internacional de Normalización (ISO) y las Normas Industriales Japonesas (JIS) permiten una fácil selección.
• Es fácil cortar y conectar cadenas.
• El diámetro del piñón para un sistema de cadena puede ser más pequeño que una polea de correa, mientras transmite el mismo torque.
• Las ruedas dentadas están sujetas a un desgaste menor que los engranajes porque las ruedas dentadas distribuyen la carga sobre sus muchos dientes.

Puntos de Aviso:

• La cadena tiene una variación de velocidad, llamada acción de cordal, que es causada por el efecto poligonal de los piñones.
• La cadena necesita lubricación.
• La cadena se desgasta y se alarga.
• La cadena es débil cuando está sujeta a cargas laterales. Necesita una alineación adecuada.
  
  
  

Usos del transporte

Los sistemas transportadores utilizan cadenas, correas o rodillos, según la aplicación. Los transportadores de cinta son más adecuados para el movimiento de grandes volúmenes de materiales a granel. Excepto por esta situación, las cadenas, los cinturones y los rodillos son generalmente difíciles de comparar en términos de capacidad, velocidad o distancia de transporte de los materiales de la unidad. La cadena convierte la potencia de rotación en potencia de tracción, o tirando de la potencia de rotación, al engranar con la rueda dentada. La rueda dentada parece un engranaje, pero difiere de tres maneras importantes:

• Los piñones tienen muchos dientes engranados; los engranajes generalmente tienen solo uno o dos.
• Los dientes de un engranaje tocan y se deslizan uno contra el otro; básicamente no hay deslizamiento en una rueda dentada.

La forma de los dientes es diferente en engranajes y piñon