Las cadenas de rodillos o cadenas de rodillos con casquillos se utilizan más comúnmente en diversos tipos de maquinaria doméstica, industrial y agrícola, como transportadores, máquinas trefiladoras, imprentas, automóviles, motocicletas, etc. Se utiliza un tipo de transmisión por cadena. bicicleta. Consiste en una serie de rodillos cilíndricos cortos unidos por eslabones laterales. Es impulsado por engranajes llamados ruedas dentadas. Es una forma sencilla, fiable y eficiente de transmitir electricidad. Un boceto del siglo XVI de Leonardo da Vinci muestra una cadena con cojinetes de rodillos. En 1800, James Fassel patentó una cadena de rodillos que desarrolló un bloqueo de contrapeso y, en 1880, Hans Reynold patentó una cadena de rodillos Bush.
Hospedarse
Las cadenas de rodillos con casquillos tienen dos tipos de eslabones dispuestos de forma alternada. El primer tipo es el eslabón interno, donde las dos placas internas se mantienen juntas mediante dos manguitos o casquillos que hacen girar dos rodillos. Los eslabones interiores se alternan con un segundo tipo de eslabón exterior, que consta de dos placas exteriores unidas por pasadores que pasan a través de casquillos de eslabón interior. Las cadenas de rodillos "sin casquillos" se construyen de manera diferente pero funcionan de manera similar. En lugar de casquillos o manguitos separados que mantienen unidos los paneles interiores, los paneles están estampados con tubos que sobresalen a través de orificios y sirven para el mismo propósito. Esto tiene la ventaja de eliminar un paso en el montaje de la cadena. El diseño de la cadena de rodillos reduce la fricción, lo que aumenta la eficiencia y reduce el desgaste en comparación con diseños más simples. La cadena de transmisión original no tenía rodillos ni casquillos, y tanto la placa interior como la exterior se mantenían juntas mediante pasadores que hacían contacto directo con los dientes de la rueda dentada. Sin embargo, en esta configuración descubrí que los dientes de la rueda dentada y la placa sobre la que giraban los dientes de la rueda dentada se desgastaban muy rápidamente. Este problema se resolvió parcialmente mediante el desarrollo de cadenas de manguitos, en las que los pasadores que sujetan las placas exteriores pasan a través de casquillos o manguitos que conectan las placas interiores. Esto distribuye el desgaste en un área más amplia. Sin embargo, los dientes de la rueda dentada todavía se desgastan más rápido de lo esperado debido a la fricción por deslizamiento con los casquillos. Los rodillos añadidos que rodean el manguito del casquillo de la cadena proporcionan contacto rodante con los dientes de la rueda dentada y también proporcionan una excelente resistencia al desgaste de la rueda dentada y la cadena. Mientras la cadena esté bien lubricada, la fricción es muy baja. La lubricación limpia y continua de las cadenas de rodillos es esencial para un funcionamiento eficiente y una tensión correcta.
lubricante
Muchas cadenas de transmisión (como las transmisiones de árboles de levas en equipos de fábrica y motores de combustión interna) operan en ambientes limpios de modo que sus superficies de desgaste (es decir, pasadores y casquillos) no se ven afectadas por sedimentos sedimentados y suspendidos, y muchas son ambientes cerrados. Por ejemplo, algunas cadenas de rodillos. Las cadenas tienen una junta tórica incorporada entre la placa de eslabón exterior y la placa de cadena de rodillos interior. Los fabricantes de cadenas comenzaron a adoptar esta característica después de que Joseph Montano, quien trabajaba para Whitney Chain en Hartford, Connecticut, inventara la aplicación en 1971. Las juntas tóricas se introdujeron como un método para mejorar la lubricación de los eslabones de la cadena de transmisión de potencia, lo cual es importante para extender la vida útil de la cadena. . Estos retenedores de caucho crean una barrera que mantiene la grasa aplicada en fábrica dentro de las áreas de desgaste del pasador y el buje. Además, las juntas tóricas de goma evitan que entre polvo y otros contaminantes en las uniones de la cadena. De lo contrario, dichas partículas pueden provocar un desgaste severo. También hay muchas cadenas que deben funcionar en condiciones de suciedad y no pueden sellarse debido a su tamaño o razones operativas. Los ejemplos incluyen cadenas utilizadas en equipos agrícolas, bicicletas y motosierras. Estas cadenas tienen inevitablemente un índice de desgaste relativamente alto. Muchos lubricantes a base de aceite atraen polvo y otras partículas y eventualmente forman una pasta abrasiva que aumenta el desgaste de la cadena. Este problema se puede aliviar mediante el uso de pulverización de PTFE "seco". Forma una película fuerte después de la aplicación que bloquea tanto las partículas como la humedad.
Lubricación de cadenas de motocicletas
Utilice un baño de aceite con una cadena que funcione a una velocidad alta equivalente a la de un vehículo de dos ruedas. Esto no es posible en las motocicletas modernas y la mayoría de las cadenas de motocicletas funcionan sin protección. Por tanto, las cadenas de motocicletas tienden a desgastarse rápidamente en comparación con otros usos. Están sometidos a fuerzas extremas y expuestos a la lluvia, el barro, la arena y la sal de la carretera. La cadena de bicicleta es la parte de la transmisión que transfiere la potencia del motor a la rueda trasera. Una cadena adecuadamente lubricada puede alcanzar una eficiencia de transmisión superior al 98%. Una cadena sin lubricar reducirá significativamente el rendimiento y aumentará el desgaste de la cadena y la rueda dentada. Hay dos tipos de lubricantes para cadenas de motocicletas del mercado de accesorios disponibles: lubricantes en aerosol y sistemas de goteo. Los lubricantes en aerosol pueden contener cera o teflón. Estos lubricantes utilizan aditivos pegajosos para adherirse a la cadena, pero también crean una pasta abrasiva que elimina la suciedad y la arena de la carretera y acelera el desgaste de los componentes con el tiempo. Lubrique continuamente la cadena goteando aceite, utilizando aceite ligero que no se pegue a la cadena. Las investigaciones muestran que los sistemas de suministro de aceite por goteo brindan máxima protección contra el desgaste y máximo ahorro de energía.
Variantes
Si la cadena no se usa para aplicaciones de alto desgaste (por ejemplo, simplemente transmitir movimiento desde una palanca manual al eje de control de una máquina, o una puerta corrediza en un horno), se usa un tipo más simple. La cadena todavía se puede utilizar. Por el contrario, una cadena puede “golpear” cuando se necesita fuerza adicional, pero es necesario conducirla suavemente en intervalos más pequeños. En lugar de colocar solo 2 filas de placas en el exterior de la cadena, es posible colocar 3 (“dobles”), 4 (“triples”) o más filas de placas paralelas, con casquillos entre pares y rodillos adyacentes. Los dientes con el mismo número de filas se disponen paralelos y coinciden en la rueda dentada. Por ejemplo, la cadena de distribución del motor de un automóvil suele tener varias filas de placas llamadas cadenas. Las cadenas de rodillos vienen en una variedad de tamaños, siendo los estándares más comunes del Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI) 40, 50, 60 y 80. El primer número indica el espacio de la cadena en incrementos de 8 pulgadas y el último número es 0. 1 es para una cadena estándar, 1 para una cadena liviana y 5 para una cadena de manga sin rodillos. Entonces, una cadena con un paso de 0,5 pulgadas es un piñón de tamaño 40, mientras que un piñón de tamaño 160 tiene 2 pulgadas entre dientes, y así sucesivamente. El paso de la rosca métrica se expresa en dieciseisavos de pulgada. Por lo tanto, la cadena Métrica No. 8 (08B-1) es equivalente a ANSI No. 40. La mayoría de las cadenas de rodillos están hechas de acero al carbono o de aleación, pero el acero inoxidable se usa en maquinaria de procesamiento de alimentos y otros lugares donde la lubricación es un problema. , a veces también vemos nailon y latón por la misma razón. Las cadenas de rodillos generalmente se conectan mediante eslabones maestros (también llamados "eslabones de conexión"). Este eslabón principal generalmente tiene un pasador sujeto por un clip de herradura en lugar de un ajuste por fricción y se puede insertar o quitar con una herramienta simple. Las cadenas con eslabones o pasadores extraíbles también se denominan cadenas divididas ajustables. Hay medios eslabones (también llamados "compensados") disponibles y se utilizan para aumentar la longitud de la cadena con un solo rodillo. Cadenas de rodillos remachadas Los extremos de los eslabones principales (también llamados “eslabones de conexión”) están “remachados” o aplastados. Estos pasadores son duraderos y no se pueden quitar.
clip de herradura
Una abrazadera de herradura es un accesorio de resorte de acero en forma de U que se utiliza para asegurar las placas laterales del eslabón de conexión (o "maestro") que anteriormente era necesario para completar el eslabón de la cadena de rodillos. El método de sujeción está perdiendo popularidad a medida que cada vez más cadenas se convierten en bucles sin fin que no están destinados al mantenimiento. Las motos modernas suelen estar equipadas con cadenas sin fin, pero cada vez es más raro que la cadena se desgaste y sea necesario sustituirla. Disponible como repuesto. Las modificaciones en las suspensiones de las motocicletas tienden a reducir este uso. Este método de abrazadera, que se encuentra comúnmente en motocicletas y bicicletas más antiguas (como aquellas con cambios de buje), no se puede usar en bicicletas con cambios de cambio ya que las abrazaderas tienden a atascarse en la palanca de cambios. En muchos casos, la cadena sin fin está fijada al cuadro de la máquina y no se puede reemplazar fácilmente (esto es especialmente cierto en el caso de las bicicletas tradicionales). Sin embargo, en algunos casos, es posible que los eslabones de acoplamiento que utilizan abrazaderas de herradura no funcionen o no sean los preferidos por la aplicación. En este caso, se utiliza un "eslabón blando", que se basa únicamente en la fricción mediante una máquina remachadora de cadena. Utilizando los últimos materiales, herramientas y técnicas especializadas, esta reparación es una solución permanente que es casi tan fuerte y dura tanto como una cadena intacta.
usar
Las cadenas de rodillos se utilizan en transmisiones de velocidad baja a media con velocidades de aproximadamente 600 a 800 pies por minuto. Sin embargo, a altas velocidades, alrededor de 2000 a 3000 pies por minuto, las correas trapezoidales se utilizan a menudo debido a problemas de desgaste y ruido. La cadena de bicicleta es un tipo de cadena de rodillos. La cadena de su bicicleta puede tener un eslabón maestro o puede requerir una herramienta de cadena para quitarla e instalarla. La mayoría de las motocicletas utilizan una cadena similar, más grande y más resistente, pero a veces se reemplaza por una correa dentada o un eje de transmisión que produce menos ruido y requiere menos mantenimiento. Algunos motores de automóviles utilizan cadenas de rodillos para impulsar los árboles de levas. Las transmisiones por engranajes se utilizan comúnmente en motores de alto rendimiento y algunos fabricantes han utilizado correas dentadas desde principios de la década de 1960. Las cadenas también se utilizan en montacargas que utilizan arietes hidráulicos como poleas para subir y bajar el camión. Sin embargo, estas cadenas no se consideran cadenas de rodillos sino que se clasifican como cadenas de elevación o cadenas de placas. Las cadenas de corte de motosierras son superficialmente similares a las cadenas de rodillos, pero están más estrechamente relacionadas con las cadenas de hojas. Se accionan mediante eslabones de transmisión que sobresalen y también sirven para posicionar la cadena en la barra. Quizás usando de manera inusual un par de cadenas de motocicleta, el Harrier Jumpjet usa una transmisión por cadena de un motor neumático para girar una boquilla de motor móvil que apunta hacia abajo para vuelo estacionario y hacia atrás para vuelo normal. Vuelo hacia adelante, un sistema llamado “vectorización de empuje”.
tener puesto
El efecto del desgaste de la cadena de rodillos es aumentar el paso (la distancia entre los eslabones) y alargar la cadena. Tenga en cuenta que esto se debe al desgaste del pasador de pivote y al casquillo, no al alargamiento real del metal (lo que ocurre con algunas piezas de acero flexibles, como los cables del freno de mano de los automóviles). como). Con las cadenas modernas, es raro que una cadena (que no sea de bicicleta) se desgaste hasta el punto de fallar. A medida que la cadena se desgasta, los dientes de la rueda dentada comienzan a desgastarse rápidamente y eventualmente se rompen, lo que resulta en la pérdida de todos los dientes de la rueda dentada. Dientes de rueda dentada. La rueda dentada (especialmente la más pequeña de las dos ruedas dentadas) sufre un movimiento de molienda que crea la característica forma de gancho en la superficie impulsada de los dientes. (Este efecto se ve exacerbado por una tensión inadecuada de la cadena, pero es inevitable sin importar las precauciones que se tomen). Los dientes (y las cadenas) desgastados no podrán transmitir potencia con suavidad, lo que será evidente en ruido, vibración o (en el caso de motores de automóviles con cadenas de distribución) cambios en el tiempo de encendido visto a través de la luz de sincronización. Una cadena nueva con un piñón desgastado no durará mucho, por lo que en este caso será necesario reemplazar tanto el piñón como la cadena. Sin embargo, en casos menos graves, puede guardar el piñón más grande de los dos. Esto se debe a que las ruedas dentadas más pequeñas siempre son las que más se desgastan. Por lo general, las cadenas sólo salen de los piñones en aplicaciones muy ligeras (como bicicletas) o en casos extremos de tensión insuficiente. El alargamiento por desgaste de la cadena se calcula según la siguiente fórmula: % = ( ( M. − ( S. ＊ P. ) ) / ( S. ＊ P. ) ) ＊ 100 {\displaystyle \%=((M-(S *P ))/(S*P))*100} M = Longitud del número de eslabones medidos S = Número de eslabones medidos P = Paso Es común en la industria monitorear el movimiento de la cadena tensor (ya sea manual o automático) y la precisión de la cadena de transmisión Longitud (una regla general es estirar los rodillos un 3% en una transmisión ajustable para reemplazar la cadena o estirar la cadena de rodillos un 1,5%) % (en una transmisión central fija ). Un método sencillo, especialmente adecuado para usuarios de bicicletas y motocicletas, consiste en sacar la cadena del mayor de los dos piñones cuando la cadena está tensa. Un movimiento significativo (visible a través de espacios, etc.) puede indicar que la cadena ha alcanzado o superado su límite máximo de desgaste. Ignorar este problema puede dañar la rueda dentada. El desgaste de la rueda dentada puede contrarrestar este efecto y enmascarar el desgaste de la cadena.
Desgaste de la cadena de bicicleta
Las cadenas ligeras de bicicletas con desviador pueden romperse porque el pasador interior tiene forma de barril en lugar de cilíndrico (o mejor dicho, en la placa lateral, ya que el “remachado” suele ser el primero en fallar). puede desprenderse). El contacto entre el pasador y el casquillo es un punto en lugar de la línea habitual, lo que hace que el pasador de la cadena pase a través del casquillo y, finalmente, del rodillo, lo que finalmente provoca que la cadena se rompa. Esta estructura es necesaria porque la acción de cambio de esta transmisión requiere que la cadena se doble y gire hacia los lados, pero se debe a la flexibilidad y la libertad relativamente larga de una cadena tan delgada en la bicicleta. puede ocurrir longitud. La falla de la cadena es un problema menor en los sistemas de engranajes de cubo (Bendix de 2 velocidades, Sturmey-Archer AW, etc.) porque la superficie de desgaste en contacto con los bujes de pasador paralelo es mucho mayor. El sistema de engranajes del cubo también permite una carcasa completa, lo que ayuda enormemente en la lubricación y protección contra la arena.
Fuerza de la cadena
La medida más común de la resistencia de una cadena de rodillos es la resistencia a la tracción. La resistencia a la tracción indica la cantidad de una sola carga que una cadena puede soportar antes de romperse. La resistencia a la fatiga de la cadena es tan importante como la resistencia a la tracción. Los factores clave que afectan la resistencia a la fatiga de la cadena son la calidad del acero utilizado para fabricar la cadena, el tratamiento térmico de los componentes de la cadena, la calidad del procesamiento de los orificios del nudo de la placa de la cadena, el tipo de perdigones y la resistencia de la cadena. Revestimiento de granallado. en el tablero de enlaces. Otros factores pueden incluir el espesor de la placa de la cadena y el diseño (perfil) de la placa de la cadena. Para cadenas de rodillos que funcionan en transmisiones continuas, una regla general es que la carga en la cadena no debe exceder 1/6 o 1/9 de la resistencia a la tracción de la cadena, dependiendo del tipo de eslabón maestro utilizado (ajuste a presión o deslizamiento). en ). debe encajar). Las cadenas de rodillos que funcionan en transmisiones continuas por encima de estos umbrales pueden fallar prematuramente, y a menudo lo hacen, debido a fallas por fatiga de las placas de la cadena. La resistencia máxima mínima estándar para las cadenas de acero ANSI 29.1 es 12.500 x (paso en pulgadas)2. Las cadenas con juntas tóricas y X cuentan con lubricantes internos que reducen significativamente el desgaste y prolongan la vida útil de la cadena. El lubricante interno se inyecta mediante vacío al remachar la cadena.
estándar de cadena
Las organizaciones de estándares como ANSI e ISO mantienen estándares para el diseño, las dimensiones y la intercambiabilidad de la cadena de transmisión. Por ejemplo, la siguiente tabla muestra datos de la norma ANSI B29.1-2011 (Cadenas de rodillos, accesorios y ruedas dentadas de precisión) desarrollada por la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos (ASME). Consulte Recursos para obtener más detalles. Para ayudarle a recordar, aquí hay otra tabla de las dimensiones clave (en pulgadas) para el mismo estándar (que es parte de lo que usted considera al elegir los números recomendados por el estándar ANSI): Cadena de bicicleta típica (para cambios de cambio) Use estrecha 1 Cadena de paso de /2 pulgadas. El ancho de la cadena es variable sin afectar la capacidad de carga. Cuantas más ruedas dentadas tengas en la rueda trasera (antes eran 3-6, ahora 7-12), más delgada será la cadena. Las cadenas se venden en función del número de velocidades para las que están diseñadas, como una "cadena de 10 velocidades". Las bicicletas con engranaje de buje o de una sola velocidad utilizan una cadena de 1/2 x 1/8 de pulgada. 1/8 de pulgada se refiere al grosor máximo de la rueda dentada que se puede usar en una cadena. Las cadenas con eslabones paralelos suelen tener un número par de eslabones, y a cada eslabón estrecho le sigue un eslabón más ancho. Las cadenas fabricadas con eslabones uniformes que son estrechos en un extremo y anchos en el otro se pueden fabricar con un número impar de eslabones, lo que resulta ventajoso para adaptarse a distancias especiales entre ruedas dentadas. Por un lado, estas cadenas tienden a ser menos fuertes. Las cadenas de rodillos fabricadas según las normas ISO a veces se denominan "isocadenas".
Hora de publicación: 06-nov-2023
