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Bandas y cadenas

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Lucifer Orgasm

on 24 March 2014

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Transcript of Bandas y cadenas

Transmisión por bandas
Las transmisiones por banda, en su forma más sencilla, consta de una cinta colocada con tensión de dos poleas: una motriz y otra movida. Al moverse la cinta (banda) transmite energía desde la polea motriz a la polea movida por medio del rozamiento que surge entre la correa y las poleas.
Los elementos de máquinas flexibles, como bandas, cables o cadenas, se utilizan para la transmisión de potencia a distancias comparativamente grandes. Cuando se emplean estos elementos, por lo general, sustituyen a grupos de engranajes, ejes y sus cojinetes o a dispositivos de transmisión similares. Por lo tanto, simplifican mucho una maquina o instalación mecánica, y son así, un elemento importante para reducir costos.
Además son elásticos y generalmente de gran longitud, de modo que tienen una función importante en la absorción de cargas de choque y en el amortiguamiento de los efectos de fuerzas vibrantes. Aunque esta ventaja es importante en lo que concierne a la vida de una maquina motriz, el elemento de reducción de costos suele ser el factor principal para seleccionar estos medios de trasmisión de potencia.
Bandas
Las bandas 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. 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.

Existen diferentes tipos de bandas para llevar a cabo la transmisión del movimiento. Estas bandas se clasifican según la forma de su sección transversal, y pueden ser planas, redondas o trapeciales.
Cadenas
Los sistemas de transmisión por cadenas se emplean para transmitir movimiento entre dos ejes paralelos que se encuentran alejados entre sí, aunque las diferentes configuraciones de los elementos que la componen, pueden hacer variar la función final del sistema, es decir, el sistema puede tener la finalidad de transmitir movimiento entre los ejes, servir como sistemas de elevación o como sistemas transportadores.
Bandas y cadenas
Para evitar las pérdidas de velocidad por resbalamiento entre la polea y la banda se utilizan banda dentadas montadas sobre poleas que, a su vez, también incorporan dientes tallados en su periferia. De esta manera, aumenta la sujeción entre la polea y la banda.
Si queremos evitar que las correas se salgan de las poleas, es necesario que las bandas se mantengan tensadas. Para ello se emplean rodillos tensores, que ejercen sobre las correas la presión necesaria para mantenerlas en tensión.
Las transmisiones por medio de bandas son denominadas de tipo flexible ya que absorben vibraciones y choques.
Son estas transmisiones adecuadas para distancias entre ejes relativamente grandes, actuando bajo condiciones adversas de trabajo (polvo, humedad, calor, etc.), son además silenciosas y tienen una larga vida útil sin averías ni problemas de funcionamiento.

Parámetros geométricos básicos de una transmisión por bandas
Dónde:
1. Polea menor.
2. Polea mayor.
α1. Angulo de contacto en la polea menor.
α2. Angulo de contacto en la polea mayor.
a. Distancia entre centro de polea.
d1. Diámetro primitivo de la polea menor.
d2. Diámetro primitivo de la polea mayor.

Transmisión por banda abierta.
Se emplea en arboles paralelos si el giro de estos es en un mismo sentido. Es el tipo de trasmisión más difundida.
Transmisión por banda cruzada.
Se emplea en arboles si el giro de estos es en sentido opuesto.
Transmisión por banda semicruzada.
Se emplea si los árboles se cruzan generalmente a 90 grados.
Transmisión por bandas con polea tensor exterior.
Se emplea cuando es imposible desplazar las poleas para el tensado de las bandas y se deseas aumentar el ángulo de contacto en la polea menor.
Transmisión por bandas con polea tensor interior.
Se emplea cuando es imposible desplazar las poleas para el tensado de las bandas. En casos en los que se pueda disminuir el ángulo de contacto en la polea menor, produce una mejora en la vida útil de a banda.
Transmisión por banda con múltiples poleas.
Se emplea para transmitir el movimiento desde un árbol a varios árboles que están dispuestos paralelamente.

Bandas planas.
Las transmisiones de banda plana ofrecen flexibilidad, absorción de vibraciones, transmisión eficiente de potencia a altas velocidades, resistencia a atmosferas abrasivas y costos comparativamente bajo. Estas pueden ser operadas en poleas relativamente pequeñas y pueden ser empalmados o conectados para funcionamiento sinfín.

Las bandas planas de transmisión de potencia se dividen en tres clases:

+Convencionales:
bandas planas ordinarias sin dientes, ranura o entalladura.

+Ranuradas o entalladuras:
Bandas planas básicamente modificadas que proporcionan las ventajas de otro tipo de producto de transmisión, por ejemplo bandas en V.

+De modo positivo:
bandas planas básicas modificadas para eliminar la necesidad de fuerza de fricción en la trasmisión de potencia.




Bandas En V.
Las bandas en V son la más utilizada en la industria; adaptable a cualquier tipo de transmisión. Se dispone de gran variedad la cuales brindan diferentes tipos de peso de carga.
Las tensiones de bandas en V funcionan mejor a velocidades de 8 a 30 m/s, para bandas estándar la velocidad ideal es de aproximadamente 23 m/s. Pero hay algunas bandas en V angostas que funciona hasta 50 m/s.

Ventajas
: las transmisiones de bandas en V permiten altas relaciones de velocidad y son de larga duración. Fáciles de instalar y remover, silenciosas y de bajo mantenimiento. Estas bandas también permiten la absorción de vibraciones entre los ejes.

Desventajas:
por el hecho de estar sometidas a cierto grado de resbalamiento, las bandas en V no deben ser utilizadas en casos que se necesiten velocidades sincrónicas.


Bandas Redondas.

Las bandas redondas se utilizan en transmisiones de poca potencia, como máquinas de oficina y enseres domésticos. Debido a la simetría de una sección redonda, es muy sencillo trabajar con ejes múltiplos u oblicuos, por lo que pueden ser útiles en aparatos con transmisiones complicadas.


Bandas Eslabonadas.
La banda eslabonada puede cubrir ampliamente la mayoría de los requerimientos industriales de bandas en V. Absorben hasta el 90% de las vibraciones, alargando así la vida útil de los demás componentes de la trasmisión, mejorando la calidad del trabajo.
Las bandas eslabonadas pueden ajustarse a cualquier longitud y adaptarse en cualquier transmisión con poleas en V.
También pueden hacerse juegos de bandas perfectamente hermanadas con solo contar exactamente el número de eslabones de cada banda.


Bandas Dentadas
Las bandas dentadas moldeadas son la mejor y más rentable alternativa para la transmisión de potencia con banda en V.
El diseño de las ranuras moldeadas ofrece una disipación inmediata del calor generado durante la operación de las trasmisiones, puede circular con facilidad sobre poleas de diámetros pequeño

VISTA LATERAL DE UN SISTEMA DE BANDAS DENTADAS

Bandas Nervadas o Poly V
Estas bandas se utilizan para el transporte inclinado de material a granel de tamaño medio y grande, permitiendo la evacuación de agua gracias a que los nervios no se cierran. Los recubrimientos estándar son anti-abrasivos, resistentes a los agentes atmosféricos y con un rango de temperatura de trabajo desde -20° a +70°C, aunque este recubrimiento podría ser particularizado según necesidades.

Estos sistemas constituyen uno de los métodos más eficientes utilizados para transmitir potencia mecánica, dado que los dientes de las ruedas dentadas evitan que la cadena se resbale. Esta condición les da más capacidad de trasmisión y las hace más confiables.
El sistema consta de dos ruedas dentadas y un miembro deformable formado por una serie de eslabones rígidos que pueden tener un giro relativo entre ellos los cuales constituyen una cadena. Estos sistemas transmiten el movimiento entre los ejes por medio del empuje generado entre los eslabones de la cadena y los dientes de las ruedas, que en la práctica se conocen como sprockets.

Ventajas:
+El sistema de transmisión por cadena, tiene la capacidad de transmitir potencia a una considerable distancia entre ejes, dado que las cadenas pueden tener longitudes variables, es decir, su longitud puede variar mediante la adición o eliminación de eslabones.
+Se pueden obtener rendimientos elevados del orden del 98%, ya que se excluyen problemas de deslizamiento entre los componentes del sistema.
+En este tipo de sistemas no existe tensión previa, por lo que la carga en los arboles es menor que en el caso de sistemas de trasmisión por correas.
+Se puede transmitir rotación a varios árboles o ejes con una misma cadena.
+Cuando se requiere transmitir potencia elevada simplemente bastara con empelar múltiples hileras.

Desventajas:

-Un elevado costos en sus componentes y más cuando se requiere materiales o tratamientos especiales para evitar el desgaste de los componentes o se emplean en ambientes especiales.
-Se requieren montajes precisos con el objetivo de evitar que alguna de las caras de la cadena se someta a cargas superiores y falle por la fatiga anticipadamente. Se afecta la vida útil de los componentes.
-Se requieren prácticas de mantenimiento minuciosos y procesos de lubricación.

Elementos del sistema de transmisión por cadena.

El sistema de transmisión por cadena se compone de diversos elementos, dependiendo de su configuración. La configuración más común se compone de dos sprockets (ruedas dentadas) y una cadena de eslabones, aunque en la práctica con el objetivo de evitar que la cadena se salga de las ruedas dentadas que arrastra, se emplean mecanismos de tensión para mantener la tensión de la cadena.

1. Componentes de la cadena de eslabones.
De forma individual las cadenas se componen de eslabones que a su vez incluyen una serie de elementos que pueden variar en forma y cantidad en función del tipo de cadena.

La transmisión por cadena tiene ventajas considerables frente, a la transmisión por correa o con ruedas de fricción, dado que tiene la capacidad de transmitir, potencias mayores empleando cadenas de múltiples hileras y no existen problemas de deslizamiento entre las ruedas y la cadena, porque los eslabones de la cadena quedan enganchados con los dientes de la rueda.
La transmisión por cadenas puede tener diferentes configuraciones y disposiciones, tales como el uso de varias líneas o hileras de cadenas con el objetivo de transmitir mayores niveles de potencia.
2. Sprockets

Los sprockets o ruedas dentadas para transmisiones por cadenas se pueden clasificar en dos tipos, los sprockets comerciales y sprockets de precisión. Cuando las velocidades son moderadas se pueden usar sprockets comerciales, pero cuando la velocidad es alta, combinada con altas cargas se recomienda usar sprockets de precisión.
Los sprockets, incluyen características geométricas:

En el proceso de diseño de un sistema de transmisión por cadena, se debe tener en cuenta las siguientes recomendaciones relacionadas con las sprockets:
 Cuando las velocidades son superiores a 500 rpm y se usan sprockets de menos de 25 dientes se recomienda usar materiales resistentes al desgaste para cosntruir las ruedas.
 Cuando se usa la sprocket o rueda mayor con un número de dientes mayor a 128 o más de 8 veces, el número de dientes de la sprocket o rueda menor, se recomienda de ser posible hacer la reducción en dos o más pasos.
 Las distancia entre centro debe cumplir las siguientes recomendaciones:
+La distancia entre centros no debe ser menor a 30 veces el paso.
+La distancia entre centros no debe ser mayor a 50 veces el paso.


3. Mecanismo de tensión
En los sistemas, de transmisión por cadenas no suelen emplear mecanismos de tensión, dado que las cadenas no son elementos flexibles, pero en algunas ocasiones especiales, se suelen emplear algunos mecanismos para brindar una adecuada tensión y evitar que la cadena se descarrile, en caso donde se presente alguna vibración u oscilación de la cadena.

Algunos de los mecanismos empleados para tensar las cadenas son: ruedas tensoras, patines guías, tensores hidráulicos o ruedas deformables que tiene la misma finalidad.
Materiales para la contracción de cadenas.
En la práctica en función de la aplicación y las condiciones a las que se someterá el sistema de transmisión por cadena se emplea diferentes materiales en su construcción.

Clasificación
Los sistemas de transmisión por cadena se pueden clasificar en función de las características de las cadenas y su aplicación. En general se pueden descartar tres grupos de cadenas, las cuales son, las cadenas de rodillos, cadenas para ingeniería y cadenas silenciosas.

+ Cadenas de rodillos
Están formadas por eslabones de chapa de acero unidos mediante ejes que llevan un rodillo giratorio. Esta característica constructiva hace que tengan la capacidad de articular perfectamente durante el engranaje con las ruedas dentadas o sprockets. Las cadenas de rodillos se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones de transmisión de potencia para todas las industrias. Este tipo de cadenas se emplean cotidianamente en trasmisiones de motocicletas, sistemas de sincronización de vehículos, en transmisiones de máquina.

+ Cadenas para ingeniería
Se denomina de esta forma, porque son empleadas en aplicaciones técnicas e incluyen aditamentos especiales para que cumplan efectivamente con su propósito. Estas cadenas son ideales para trabajo pesado, pueden manejar velocidades de hasta 1000 pies/min y potencias de hasta 500HP. Estas cadenas son empleadas en sistemas de elevadores y transportadores.

+ Cadenas silenciosas
Son empleadas para transmisión y están construidas de perfiles, pasadores y bujes, y se excluyen los rodillos, por lo que son también conocidas como cadenas de mallas, las cadenas silenciosas incluyen dientes invertidos, diseñados para enganchar con los dientes de las ruedas tal como si fueran engranajes. Las cadenas silenciosas se emplean en aplicaciones de alta velocidad y altas cargas, y operaciones suaves y silenciosas. Estas cadenas se suelen emplear en plantas de generación, bancos de pruebas de automóviles, maquinas herramientas y sistemas de ventilación, dado que proporciona un funcionamiento uniforme y silencioso.

Es importante destacar que las correas de trasmisión basan su funcionamiento fundamentalmente en las fuerzas de fricción, esto las diferencia de otros medios de flexibles de transmisión mecánica, como lo son las cadenas de transmisión y las correas dentadas las cuales se basan en la interferencia mecánica entre los distintos elementos de la transmisión.
Las principales diferencias entre estos dos tipos de transmisión son el costo y vida útil, lo que hace que una empareje a la otra en la comparación.
Lo que debemos de entender primordialmente es que las aplicaciones que usan estos sistemas varían y es de estas mismas de lo que depende el uso de una banda mecánica y una cadena.

Ejemplo de Bandas y cadenas en comparación para un sistema de transmisión en un carro.

COSTO
La pura banda de Distribución en un automóvil esta alrededor de los 200-300 pesos. El kit completo que incluye las poleas 500-800 pesos.
En cambio algunas cadenas de distribución para un automóvil están por si solas entre 400-600 pesos. Y un kit completo puede costar hasta 2000 pesos completo.

DURACION
Dependiendo de la marca y el modelo de tu auto’, podrás tener dos tipos de correa de distribución: la de caucho y la de cadena. Siendo la primera la que acusa mayor desgaste con el tiempo y que, en general, pasados los 80 mil kilómetros se recomienda cambiar, a diferencia de la de cadena que suele durar mucho más.

Problemas más comunes que sufren las correas de distribución y cuál es la solución para que la pongas en práctica:

1.
Tu auto dispara más de una cantidad típica de escape:
Lo más probable es que la correa presente desgaste o exista alguna obstrucción, por lo que es recomendable abrir la tapa del motor y verificar su estado. Si es así, será necesario cambiarla.
2.
Cuesta mucho arrancar el auto:
Si se oyen chirridos al momento del arranque puede ser que la correa haya llegado al fin de su vida útil. Esto suele ocurrir en automóviles con alto kilometraje. Aquí también será necesario cambiar la correa.
3.
Goteo del motor:
Algo a tomar en cuenta es que los carros más antiguos poseen correas dentadas hechas de goma, cuyo mayor problema es que son propensas a fracturarse a altas temperaturas y cuando se encuentran en contacto con el aceite del motor. Para ello es recomendable cambiar la correa o en todo caso disminuir el contacto con el aceite.
4.
El carro tiembla:
Esto tiene su fuente en el hecho de que la correa de distribución fue pensada para sincronizar el funcionamiento de las válvulas y pistones y cuando esto no ocurre, se pueden sentir temblores. Habrá que calibrarla.

Instalación, mantenimiento y lubricación.
La correcta instalación de una transmisión por cadena influirá directamente en su eficiencia y buen funcionamiento. Para obtener un buen resultado se debe tener en cuenta las siguientes recomendaciones:

Montar sólidamente las sprockets sobre los ejes, empelar chavetas y prisioneros para tal fin.
Ubicar los sprockets lo más cerca posible de los cojinetes o rodamientos.
Alinear con sumo cuidado las sprockets.
Preveer, la variación de la distancia entre centros, para facilitar las prácticas de mantenimiento y ajuste de la tensión.
No colocar una cadena nueva sobre sprockets usados o viceversa, esta práctica deteriora e incrementa el desgaste prematuro en los elementos nuevos.

El mantenimiento de los sistemas de transmisión no es muy riguroso, aunque incluye algunas prácticas rutinarias:

Con frecuencia se debe retirar la cadena, se debe lavar con un disolvente para retirar todos los rastros de lubricante y luego se debe sumergir en un lubricante de alta viscosidad o grasa caliente para que penetre en todos los pies, bujes y rodillas.
Observar periódicamente el estado de los componentes, identificar desgastes prematuros, despicados en los dientes o cualquier otra alteración de los componentes.

Una de las actividades más importantes para la conservación y buen funcionamiento del sistema de transmisión por cadenas es la lubricación y se puede realizar de tres maneras específicas:

Por goteo, ideal para velocidades muy bajas de operación y cadenas de ancho reducido. El proceso de goteo se realiza desde un depósito y el flujo del lubricante se realiza por gravedad sobre la parte interna de la cadena.
Por baño, esta modalidad de lubricación es ideal para velocidades intermedias y se realiza haciendo pasar la cadena por un depósito de lubricante en el cual se impregna en su totalidad. Esta técnica incluye el uso de carcasas o cubiertas para la cadena donde se deposita el lubricante.
Por nebulización o aspersión de lubricante por bomba, esta técnica es ideal para altas velocidades, los chorros finos a presión se depositan sobre la cadena de forma continua y el exceso retorna a un depósito que alimenta nuevamente la bomba.

En casos donde el mecanismo es simple, se puede realizar la lubricación de forma manual usando una pequeña brocha.
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