Cadenas de rodillos

Cadenas de rodillos

Las caracteristicas basicas de las transmisiones de cadena incluyen una relacion constante

puesto que no se involucra al deslizamiento ni el arrastre, vida larga y capacidad para impulsar

varios ejes a partir de una sola fuente de potencia.

La ANSI estandarizo las cadenas de rodillos con respecto a sus tamanos. En la figura

17-16 se muestra la nomenclatura. El paso es la distancia lineal entre los centros de los rodillos.

El ancho es el espacio entre las placas de eslabon interiores. Estas cadenas se fabrican

con toron sencillos, dobles, triples y cuadruples. Las dimensiones de los tamanos estandar se

proporcionan en la tabla 17-19.

En la figura 17-17 se muestra una catarina que impulsa una cadena y que gira en el

sentido contrario a las manecillas del reloj. Al designar el paso de la cadena por p, el angulo

de paso por γ y el diametro de paso de la catarina por D, de la trigonometria de la figura se

desprende que

(a)

Debido a que γ = 360°/N, donde N es el numero de dientes de la catarina, la ecuacion (a) se

escribe

(1)

El angulo γ/2, a traves del cual el eslabon gira cuando entra en contacto, se llama ángulo

de articulación. Se puede apreciar que la magnitud del angulo es una funcion del numero de

dientes. La rotacion del eslabon a traves de este angulo provoca impacto entre los rodillos y

los dientes de la catarina, asi como desgaste en la junta de la cadena. Como la vida de una

transmision seleccionada en forma apropiada es una funcion del desgaste y de la resistencia a

la fatiga superficial de los rodillos, resulta importante reducir el angulo de articulacion tanto

como sea posible.

El numero de dientes de la catarina tambien afecta la relacion de velocidad durante la

rotacion a traves del angulo de paso γ. En la posicion que se ilustra en la figura 17-17, la cadena

AB es tangente al circulo de paso de la catarina; sin embargo, cuando esta ha girado un

angulo de γ/2, la linea de cadena AB esta mas cerca del centro de rotacion de la catarina. Esto

significa que la linea AB se mueve hacia arriba y hacia abajo y que el brazo de palanca varia

con la rotacion a traves del angulo de paso, lo cual provoca una velocidad de salida desigual

de la cadena. Se puede considerar a la catarina como un poligono en el que la velocidad de

salida de la cadena depende de que la salida sea de una esquina o de un plano del poligono.

Por supuesto, el mismo efecto ocurre cuando la cadena entra primero en acoplamiento conla catarina.

La velocidad V de la cadena se define como el numero de pies que sale de la catarina en

una unidad de tiempo. De esta manera, la velocidad de la cadena en pies por minuto es

(2)

donde N = numero de dientes de la catarina

p = paso de la cadena, pulg

n = velocidad de la catarina, rpm

La velocidad maxima de salida de la cadena se determina mediante

(b)

donde la ecuacion (a) se sustituyo por el diametro de paso D. La velocidad de salida minima

ocurre en un diametro d, menor que D. Mediante el uso de la geometria de la figura 17-17,

se tiene

(c)

Asi, la velocidad de salida minima es

(d)

Ahora, sustituyendo γ/2 = 180°/N y empleando las ecuaciones (2), b yd ,se tiene que la variacion de la velocidad es

(3)

A esta velocidad se le conoce como variación cordal de velocidad y su grafica se presenta en

la figura 17-18. Cuando se usan transmisiones de cadena para sincronizar componentes o procesos

de precision, se debe dar la consideracion debida a tales variaciones. Por ejemplo, si una

transmision de cadena sincronizara el corte de pelicula fotografica con el avance de la misma,

las longitudes de las hojas cortadas de pelicula podrian variar demasiado debido a la variacion

cordal de velocidad; asimismo, las variaciones causan vibraciones dentro del sistema.

Aunque se considera deseable un gran numero de dientes para la catarina impulsora, habitualmente

resulta ventajoso obtener una catarina tan pequena como sea posible, para lo cual

se requiere una con un reducido numero de dientes. Para una operacion suave a velocidades

tanto moderada como alta, se considera buena practica emplear una catarina impulsora con al

menos 17 dientes; por supuesto que 19 o 21 proporcionaran una mejor esperanza de vida con

menor ruido de la cadena. Donde las limitaciones de espacio son grandes o para velocidades

muy bajas, se emplean numeros menores de dientes, pero se sacrifica la esperanza de vida de

la cadena.

Las catarinas no se hacen en tamanos estandar con mas de 120 dientes, porque la elongacion

del paso a la larga causara que la cadena “cabalgue”, mucho antes de que la cadena se

desgaste. Las transmisiones mas eficaces tienen relaciones de velocidad de hasta 6:1, pero se

pueden utilizar relaciones mayores a costa del sacrificio de la vida de la cadena.

Las

...