Saludos estimado lector, en esta oportunidad te presento un trabajo de compilación que hice en IV ciclo, para el curso de Elementos de Máquina, acerca de los elementos de unión básicos, como: fajas, cadenas y coples.
Pueden tener una vista de todo mi trabajo a continuación, en formato PDF. Si desean tener el archivo original, editable en formato .docx también está a su disposición, el enlace a su descarga se encuentra luego de la vista previa del PDF, al final de esta entrada.
Agradecer no cuesta nada.
Link del trabajo compilatorio: Elementos de unión en formato editable .docx:
Si no puedes utilizar ninguno de los métodos anteriormente descritos, aquí la información que necesitas (Para ver las imágenes es estrictamente necesario que descargues alguno de los archivos arriba mencionados):
Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo
Facultad de Ingeniería Mecánica Eléctrica
“Año de la promoción de la industria responsable y del compromiso climático”
Elementos de unión
CURSO:
Elementos de maquina
DOCENTE:
Ing. Valencia Centeno Wilson
CICLO:
IV
INTEGRANTES:
Ramirez Montenegro Dante
LAMBAYEQUE 25/11/14
ELEMENTOS DE TRANSMISIÓN:
Son los que trasmiten el movimiento y lo regulan o modifican según el caso.
Es así que se tiene:
· FAJAS
· CADENAS
· COPLES
FAJAS
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 máquina o instalación mecánica, y son así, un elemento importante para reducir costos.
DEFINICIÓN: Son sistemas flexibles de transmisión de movimiento, que entregan potencia a máquinas, mecanismos y piezas otorgándole a su vez al impacto y vibraciones.
MATERIALES: Están compuestas principalmente de lona ,gema, cuerda y algunas, en el caso de la minería son reforzadas y revestidas con caucho, para aguantar tensiones y resistir al fuerte desgaste superficial debido al rozamiento con los diferentes polines y por el mismo paso de los minerales.
PARTES: Sus partes más comunes son:
· Cubierta textil.
· Corcho vulcanizado
· Cuerdas de Poliéster.
· Base de neopreno.
TIPOS:
CORREAS PLANAS:
· Son correas con sección rectangular, definida por su espesor y ancho. Los materiales más utilizados para construcción fueron lana, cuero y algodón .En la actualidad se prefiere el caucho y poliamidas .Se emplean fundamentalmente para siguientes aplicaciones:
· Para grandes distancias entre centros.
· Cuando existen grandes fuerzas periféricas.
· Cuando hay desplazamientos laterales.
CORREAS TRAPECIALES:
A diferencia de las planas, su sección transversal es un trapecio. Esta forma es un artificio para aumentar las fuerzas de fricción entre la correa y las poleas con que interactúan. Otra versión es la trapezoidal dentada que posibilita un mejor ajuste a radios de polea menores.
· Las correas en V se fabrican usualmente en tela y refuerzo de cordón, generalmente de algodón, rayón o nylon, y se impregnan de caucho (o hule).
· Se usan con poleas ranuradas de sección similar y distancias entre centros más cortas.
· Son ligeramente menos eficientes que las planas, pero varias pueden montarse paralelas en poleas ranuradas especiales; por tanto, constituyen así una transmisión múltiple.
· Las correas trapezoidales son, entre los tipos básicos de correas, las que han adquirido mayor aplicación en la industria.
· La capacidad de carga de una correa trapecial es mayor que la de una plana debido al mayor coeficiente reducido de fricción.
FAJAS MULTIPISTA O ESTRIADA:
Actualmente están sustituyendo a las trapezoidales, ya que al permitir pasar por poleas tanto por la cara estriada (de trabajo) como por la cara plana inversa, permite recorridos mucho más largos y por lo tanto arrastrar muchos más sistemas. Además permiten el montaje de un tensor automático. En las aplicaciones más conocidas, la de los automóviles o vehículos industriales, pueden arrastrar por ejemplo a la vez: Alternador, Servodirección, Bomba de agua, Compresor de aire acondicionado, Ventilador (este último sólo en tracción trasera e industriales).
FAJA DE DISTRIBUCIÓN:
La correa de distribución o dentada , es uno de los más comunes métodos de transmisión de la energía mecánica entre un piñón de arrastre y otro arrastrado, mediante un sistema de dentado mutuo que posee tanto la correa como los piñones, impidiendo su deslizamiento mutuo. Se emplea muy frecuentemente en motores Otto y diesel de 4 tiempos entre el cigüeñal y el árbol de levas, en motores de motocicletas y maquinaria industrial, de forma general, es una correa de goma que normalmente enlaza un generador de movimiento con un receptor de la misma por medio de poleas o piñones.
FAJAS DENTADAS:
Constituyen las correas dentadas un sistema moderno de transmisión de potencia que reúne la práctica totalidad de los ventajas de las correas planas y trapeciales y elimina sus inconvenientes. Entre los nombres con los que se comercializan se les llama correas de sincronización que es bastante definitorio de una de sus más importantes cualidades. Sus elementos de tracción usuales son cables de acero y es por lo que estiran muy poco bajo carga y servicio y soportan grandes esfuerzos.
Su tensión inicial puede ser muy baja, lo que origina una reducida carga en los cojinetes y no precisa (aunque no son desechables) elementos tensores.
Se construyen a base de neopreno al que se le coloca una cubierta exterior de nylon.
Como las poleas que requieren se tallan con dientes la transmisión que realizan es sincronizada lo que en muchos casos además de útil es necesario.
Tienen un funcionamiento silencioso, no precisan lubricación. Para su cálculo es preciso tener en cuenta que, según indica la experiencia, debe haber un mínimo de seis dientes en contacto.
CADENAS
Generalidades:
Las cadenas de transmisión son la mejor opción para aplicaciones donde se quiera transmitir grandes pares de fuerza y donde los ejes de transmisión se muevan en un rango de velocidades de giro entre medias y bajas.
Las transmisiones por cadenas son transmisiones robustas, que permiten trabajar en condiciones ambientales adversas y con temperaturas elevadas, aunque requieren de lubricación. Además proporcionan una relación de transmisión fija entre las velocidades y ángulo de giro de los ejes de entrada y salida, lo que permite su aplicación en automoción y maquinaria en general que lo requiera.
Animación del funcionamiento de una cadena de transmisión.
Cadenas de eslabones planos enlazados mediante pernos, habitualmente usadas en motos y bicicletas .Cadena de distribución en un motor OHV.
APLICACIONES:
· Una cadena de transmisión sirve para transmitir del movimiento de arrastre de fuerza entre ruedas dentadas
· Transmitir el movimiento de los pedales a la rueda en las bicicletas o del cambio a la rueda trasera en las motos.
· En los motores de 4 tiempos, para transmitir movimiento de un mecanismo a otro. Por ejemplo del cigüeñal al árbol de levas, o del cigüeñal a la bomba de lubricación del motor.
· Hay algunos modelos de motos que usa un cardán para transmitir el movimiento a las ruedas. Sin embargo, el sistema de cadena da una cierta elasticidad que ayuda a iniciar el movimiento, sobre todo en cuestas. Su inconveniente es que se puede enganchar y es más débil que un cardan. Existe un dispositivo llamado falcon utilizado para absolver parte de la vibración de la cadena lo que impide la fragmentación de algún eslabón.
También hay sistemas hidráulicos o por correa.
Según su función a desarrollar, las cadenas se dividen en los siguientes tipos:
• Cadenas de transmisión de potencia: cuya aplicación es transmitir la potencia entre ejes que giran a unas determinadas velocidades.
• Cadenas de manutención: o también llamadas cadenas transportadoras. Son un tipo de cadenas que gracias a una geometría específica de sus eslabones o enlaces le permiten desempeñar una función de transporte o arrastre de material.
• Cadenas de carga: o también llamadas de bancos de fuerzas. Son cadenas que permiten transmitir grandes cargas, y son usadas, por ejemplo, para elevar grandes pesos, o accionar bancos de fuerza, entre otros usos.
Tipos de cadenas:
Según la geometría 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 carga, éstas pueden ser a su vez de diversos tipos, como se expone a continuación:
Cadenas de transmisión de potencia:
Cadena de casquillos fijos:
En el tipo anterior de cadenas de casquillos fijos, el casquillo no rota ni gira respecto a las placas interiores de la cadena.
Cadena de bujes:
Cadena de rodillos
En las cadenas de rodillos se monta un rodillo cilíndrico adicional montado sobre el casquillo de la cadena. Los rodillos se montan sueltos, de manera que pueden girar libremente sobre el casquillo. Esto mejora el rozamiento entre la cadena y la rueda dentada sobre la que engrana.
A continuación, se adjunta dos tipos de cadenas de transmisión de potencia que ofrecen un funcionamiento más silencioso y uniforme (figuras 5 y 6). No obstante, estos tipos no son recomendables para transmitir grandes pares de fuerza ni velocidades de giros elevadas, dada el riesgo que existe de desengranar la cadena de transmisión de la rueda dentada.
Figura 5. Cadena silenciosa de casquillos o cadena Gale
Figura 6. Cadena silenciosa con pasador de media caña
Cadenas de manutención y transportadoras:
Figura 7. Tipos de Cadenas de Manutención
Cadenas de carga:
La misión principal de las cadenas de carga es la de poder transmitir elevados niveles de esfuerzos. Para ello debe disponer de una mayor sección resistente que las cadenas de transmisión normales. Esto se consigue añadiendo más placas que unan los eslabones de la cadena
A continuación se incluyen algunos tipos de cadenas de carga.
COPLES
Introducción
Acoplamiento: Un acoplamiento o cople es un dispositivo que se utiliza para unir dos ejes en sus extremos con el fin de transmitir potencia. Existen dos tipos generales de coples rigidos y flexibles
Los acoplamientos son sistemas de transmisión de movimiento entre dos ejes o árboles, cuyas misiones son asegurar la transmisión del movimiento y absorber las vibraciones en la unión entre los dos elementos.
Las vibraciones son debidas a que los ejes no son exactamente coaxiales. Hay desalineaciones angulares o radiales, aunque lo normal es que se presente una combinación de ambas.
Idealmente la relación de transmisión es 1, pero a veces un eje puede tener más velocidad en un intervalo del ciclo que en otro.
Algunos tipos de acoplamientos pueden funcionar como "fusible mecánico", permitiendo su rotura cuando se sobrepase cierto valor de par, salvaguardando así partes delicadas de la instalación que son más caras. Esto se consigue fabricando el acoplamiento o parte de él con materiales menos resistentes o con secciones calculadas para romper con un determinado esfuerzo.
El termino acoplamiento o cople se le da a un dispositivo que se utiliza para unir dos ejes en sus extremos con el fin de transmitir potencia. Existen dos tipos generales de acoplamientos rigidos y flexibles.
Los acoplamientos rigidos se diseñan para unir dos ejes en forma aplretada de manera que no sea posoble que se genere movimiento relativo entre ellos. Este diseño es deseable para ciertos tipos de equipos para los cuales es deseable que alla una alineación precisa de dos ejes que puede lograrse. En tales casos, el cople debe diseñarse de manera que sea capaz de transmitir el torque en los ejes.
En la figura se muestra un cople rigido como, en el cual los rebordes o pestañes se montan en los extremos de cada eje y se unen por medio de una serie de tornillos. Asi la trayectoria de la carga del eje impulsor hacia su pestaña, mediante los tornillos, hacia la pestaña que embona y hacia fuera al eje que es impulsado. el torque coloca a los tornillos ante esfuerza de corte . La fuerza total de corte en los tornillos depende del radio
Diferentes clases de acoplamientos:
Los acoplamientos se clasifican en función de la posición del eje geométrico de los árboles que se han de conectar. Los principales tipos de acoplamiento son: los rígidos, los flexibles, los hidráulicos y los magnéticos.
El modelo rígido no permite desalineaciones. Distinguimos 3 tipos:
De manguito: Los ejes se unen mediante una pieza cilíndrica hueca. No admiten desalineaciones. Se suelen usar para ejes muy largos que no se pueden hacer de una pieza. Presentan el inconveniente de tener que separar los ejes para sustituirlos, lo cual puede resultar complicado en algunos casos.
De manguito partido: Parecidos a los anteriores, pero el acoplamiento está hecho en 2 piezas, que aseguran la transmisión con la presión de los tornillos. Permiten la sustitución sin tener que desmontar los ejes.
De brida o de plato: Consta de dos platos forjados con el eje o encajados en ambos árboles y asegurados por pernos embutidos. Los de este último tipo tienen una pieza cónica para que la presión de los tornillos apriete las bridas contra los ejes, asegurando así que no haya rozamiento. Se utiliza por ejemplo para unir una turbina y su alternador, conexión que exige una perfecta alineación
Acoplamientos Flexibles
El modelo flexible admite desalineaciones. Se puede clasificar en dos grandes grupos:
Rígidos a torsión: No amortiguan vibraciones a torsión. Dentro de este grupo encontramos otros subgrupos:
Junta Cardan: Permiten elevados desalineamientos, tanto angulares como radiales. De hecho, se suelen usar para transmitir movimiento entre ejes paralelos. El problema que presentan es que hay oscilación en la velocidad de salida. Para evitarlo se recurre al sistema con doble junta Cardan, que consta de un eje intermedio. Para asegurar que se mantiene la velocidad, el ángulo debe ser el mismo en las dos articulaciones y los ejes de las dos articulaciones deben ser paralelos.
Juntas homocinéticas: Poseen una pieza intermedia con bolas, lo cual permite elevadas desalineaciones. Son típicas en automoción (caja de cambios-rueda). Se adjuntan imágenes de dos tipos de jaulas para alojar las bolas.
- Junta Oldham: Como en el caso anterior, presenta una pieza intermedia. En este caso se trata de una pieza cilíndrica con dos salientes prismáticos perpendiculares. Admite desalineaciones radiales.
- Flexible dentado: Unos dientes son los que se encargan de transmitir el movimiento. No llevan la evolvente normal, sino que están redondeados en la cabeza para permitir desalineaciones angulares (elevadas) y radiales (pocas). También permite desalineaciones axiales, dependiendo de la longitud de los dientes.
Una variación de este tipo de acoplamiento bastante abundante en los catálogos comerciales, es el siguiente, en el que la corona exterior que une a las dos bridas en las que se acoplan los ejes, se construye de plástico, permitiendo cierto grado de amortiguamiento.
De cadena: Consta de dos bridas unidas a los ejes mediante prisioneros y de una cadena doble, que engrana sobre unos dientes. Fácilmente desalineable. Adjunto un ejemplo con cadena de plástico.
- De barriletes: Parecido al dentado, sólo que los dientes son abombados. Permite desalineaciones. Usado en sistemas de elevevación (polipastos).
Acoplamientos Elasticos:
Absorben vibraciones a torsión. La transmisión del par no es instantánea. Clasificación:
- De diafragma elástico: Se caracteriza por presentar los platos provistos de pernos de arrastre, cuyo movimiento se produce a través de una conexión elástica. Admite desalineaciones.
- De resorte serpentiforme: Formado por dos bridas con almenas por las que pasa un fleje en zig-zag.
- De manguito elástico: Es cilíndrico pero con muchos cortes radiales, dando la apariencia de un muelle. Permite mucha desalineación y es de reducido tamaño, si bien no permite la transmisión de elevados pares. Muy utilizado en electrodomésticos.
- Semielástico de tetones: Formado por dos bridas unidas por pernos, pero separadas por un material elástico.
- De banda elástica: Formado por dos bridas unidas por una banda de caucho.
- De elastómero: Formados por dos bridas almenadas separadas por una pieza intermedia elástica. Muy usados para baja y media potencia (cerámica).
- De eje flexible: El eje es de una aleación de bronce y permite desalineamientos.
El acoplamiento hidráulico se distingue por la presencia de un cárter que se llena con aceite especial, dentro del cual hay un rotor solidario del árbol que es móvil y rige la rotación del mecanismo. La fuerza centrífuga generada por la rotación impulsa al aceite al exterior accionando un segundo rotor que, a su vez, pone en marcha el árbol de transmisión.
En el acoplamiento magnético, la unión se consigue de modo suave y de fácil regulación a través de la acción magnética, para lo cual se dispone una mezcla de aceite y limaduras de hierro (en proporción 1:10) entre las superficies paralelas de dos platos; al pasar a través de esa mezcla una corriente de intensidad débil, las limaduras se magnetizan y accionan los platos. El desacoplamiento se consigue mediante la desmagnetización de las limaduras.
En el ejemplo que he obtenido de internet, el funcionamiento es distinto, ya que hay imanes permanentes en los dos cilindros en los que se acoplan los ejes.
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