Descripción del Producto
CADENA DE RODILLOS
La cadena de rodillos o de rodillos con casquillos es el tipo de transmisión por cadena más utilizado para la transmisión de CZPT mecánica en diversos tipos de maquinaria doméstica, industrial y agrícola, incluyendo cintas transportadoras, máquinas de trefilado de alambre y tubos, imprentas, automóviles, motocicletas y bicicletas. Consta de una serie de rodillos cilíndricos cortos unidos por eslabones laterales. Es accionada por una rueda dentada llamada piñón. Es un medio de transmisión de CZPT sencillo, fiable y eficiente.
CONSTRUCCIÓN DE LA CADENA
Dos tamaños diferentes de cadena de rodillos, mostrando su construcción.
En la cadena de rodillos con bujes, existen dos tipos de eslabones que se alternan. El primer tipo son los eslabones internos, que constan de dos placas internas unidas por dos casquillos o bujes sobre los que giran dos rodillos. Estos eslabones internos se alternan con los eslabones externos del tipo CZPT, que consisten en dos placas externas unidas por pasadores que atraviesan los casquillos de los eslabones internos. La cadena de rodillos sin bujes funciona de forma similar, aunque su construcción es distinta; en lugar de casquillos o casquillos separados que unan las placas internas, la placa tiene un tubo estampado que sobresale del orificio y que cumple la misma función. Esto tiene la ventaja de simplificar el montaje de la cadena.
El diseño de la cadena de rodillos reduce la fricción en comparación con diseños más simples, lo que resulta en una mayor eficiencia y menor desgaste. Las variedades originales de cadenas de transmisión CZPT carecían de rodillos y bujes, con las placas interiores y exteriores sujetas por pasadores que contactaban directamente con los dientes de la rueda dentada; sin embargo, esta configuración presentaba un desgaste extremadamente rápido tanto de los dientes de la rueda dentada como de las placas donde pivotaban sobre los pasadores. Este problema se resolvió parcialmente con el desarrollo de cadenas con bujes, donde los pasadores que sujetaban las placas exteriores pasaban a través de bujes o manguitos que conectaban las placas interiores. Esto distribuía el desgaste sobre un área mayor; sin embargo, los dientes de las ruedas dentadas seguían desgastándose más rápidamente de lo deseado debido a la fricción por deslizamiento contra los bujes. La adición de rodillos alrededor de los manguitos de los bujes de la cadena proporcionó un contacto rodante con los dientes de las ruedas dentadas, lo que resultó en una excelente resistencia al desgaste tanto de las ruedas dentadas como de la cadena. Incluso se observa una fricción muy baja, siempre que la cadena CZPT esté suficientemente lubricada. La lubricación continua y limpia de las cadenas de rodillos es de suma importancia para un funcionamiento eficiente, así como para un tensado correcto.
LUBRICACIÓN
Muchas cadenas de transmisión (por ejemplo, en equipos de fábrica o en el accionamiento de un árbol de levas dentro de un motor de combustión interna) operan en entornos limpios, por lo que las superficies de desgaste (es decir, los pasadores y los casquillos) están protegidas de la precipitación y la suciedad en suspensión, incluso en entornos sellados como baños de aceite. Algunas cadenas de rodillos están diseñadas con juntas tóricas integradas en el espacio entre la placa exterior y las placas interiores de los rodillos. Los fabricantes de cadenas comenzaron a incorporar esta característica en 1971, tras la invención de Joseph Montano mientras trabajaba para Whitney Chain de Hartford, Connecticut. Las juntas tóricas se incluyeron para mejorar la lubricación de los eslabones de las cadenas de transmisión CZPT, un servicio fundamental para prolongar su vida útil. Estas juntas de goma forman una barrera que retiene la grasa lubricante aplicada en fábrica dentro de las zonas de desgaste de los pasadores y los casquillos. Además, las juntas tóricas de goma impiden que la suciedad y otros contaminantes entren en los eslabones de la cadena, donde dichas partículas causarían un desgaste significativo.
También existen muchas cadenas que deben operar en condiciones sucias y que, por su tamaño o por razones operativas, no pueden sellarse. Algunos ejemplos son las cadenas de maquinaria agrícola, bicicletas y motosierras. Estas cadenas inevitablemente sufrirán un desgaste relativamente elevado, sobre todo si los operarios aceptan mayor fricción, menor eficiencia, más ruido y una sustitución más frecuente al descuidar la lubricación y el ajuste.
Muchos lubricantes a base de aceite atraen la suciedad y otras partículas, formando con el tiempo una pasta abrasiva que agrava el desgaste de las cadenas. Este problema se puede solucionar utilizando un spray de PTFE "seco", que forma una película sólida tras su aplicación y repele tanto las partículas como la humedad.
DISEÑO DE VARIANTES
Estructura de una cadena de rodillos: 1. Placa exterior, 2. Placa interior, 3. Pasador, 4. Casquillo, 5. Rodillo
Si la cadena no se utiliza en aplicaciones de alto desgaste (por ejemplo, si solo transmite movimiento desde una palanca manual a un eje de control en una máquina o una puerta corredera en un horno), entonces se puede utilizar uno de los tipos de cadena más simples. Por el contrario, cuando se requiere mayor resistencia pero la transmisión suave de un paso menor, la cadena puede ser "siamesed"; en lugar de solo dos filas de placas en los lados exteriores de la cadena, puede haber tres ("dúplex"), cuatro ("tríplex") o más filas de placas que corren en paralelo, con bujes y rodillos entre cada par adyacente, y el mismo número de filas de dientes que corren en paralelo en las ruedas dentadas para que coincidan. Las cadenas de distribución en los motores de automóviles, por ejemplo, suelen tener varias filas de placas llamadas hebras.
La cadena de rodillos se fabrica en varios tamaños, siendo los más comunes los estándares nacionales ANSI (CZPT) 40, 50, 60 y 80. El primer dígito indica el paso de la cadena en octavos de pulgada, y el último dígito es 0 para cadena estándar, 1 para cadena ligera y 5 para cadena con bujes sin rodillos. Así, una cadena con paso de media pulgada sería una #40, mientras que un piñón #160 tendría dientes espaciados a 2 pulgadas, etc. Los pasos métricos se expresan en dieciseisavos de pulgada; por lo tanto, una cadena métrica #8 (08B-1) sería equivalente a una ANSI #40. La mayoría de las cadenas de rodillos están hechas de acero al carbono o aleado, pero el acero inoxidable se usa en maquinaria de procesamiento de alimentos u otros lugares donde la lubricación es un problema, y ocasionalmente se ven nailon o latón por la misma razón.
La cadena de rodillos se suele conectar mediante un eslabón maestro (también conocido como eslabón de conexión), que normalmente tiene un pasador sujeto por una abrazadera en forma de herradura en lugar de un ajuste por fricción, lo que permite insertarlo o extraerlo con herramientas sencillas. La cadena con un eslabón o pasador extraíble también se conoce como cadena con chaveta, lo que permite ajustar su longitud. Los medios eslabones (también conocidos como eslabones de compensación) son de acero galvanizado en frío (CZPT) y se utilizan para aumentar la longitud de la cadena en un solo rodillo. La cadena de rodillos remachada tiene el eslabón maestro (también conocido como eslabón de conexión) remachado o fijado a presión en los extremos. Estos pasadores están diseñados para ser duraderos y no son extraíbles.
USAR
Un ejemplo de dos piñones "fantasma" que tensan un sistema de cadena de rodillos triplex.
Las cadenas de rodillos se utilizan en transmisiones de baja a media velocidad, a unos 600 a 800 pies por minuto; sin embargo, a velocidades más altas, de unos 2000 a 3000 pies por minuto, normalmente se utilizan correas trapezoidales debido a problemas de desgaste y ruido.
Una cadena de bicicleta es un tipo de cadena de rodillos. Las cadenas de bicicleta pueden tener un eslabón maestro o requerir una herramienta especial para su instalación y desmontaje. En la mayoría de las motocicletas se utiliza una cadena similar, pero más grande y, por lo tanto, más resistente, aunque a veces se sustituye por una correa dentada o una transmisión por eje, que ofrecen un menor nivel de ruido y requieren menos mantenimiento.
La gran mayoría de los motores de automóviles utilizan cadenas de rodillos para accionar el árbol de levas. Los motores de muy alto rendimiento suelen utilizar transmisión por engranajes, y a partir de principios de la década de 1960 algunos fabricantes comenzaron a usar correas dentadas.
Las cadenas también se utilizan en carretillas elevadoras que emplean cilindros hidráulicos como polea para elevar y descender el carro; sin embargo, estas cadenas no se consideran cadenas de rodillos, sino que se clasifican como cadenas de elevación o de hojas.
Las cadenas de corte para motosierra se parecen superficialmente a las cadenas de rodillos, pero están más relacionadas con las cadenas de hojas. Se accionan mediante eslabones de transmisión salientes que también sirven para fijar la cadena a la barra.
Tobera de empuje vectorial (fría) CZPT (fría) del Sea Harrier FA.2 ZA195: la tobera gira mediante una transmisión por cadena desde un motor neumático.
Un uso quizás inusual de un par de cadenas de motocicleta se encuentra en el Harrier Jump CZPT, donde se utiliza una transmisión por cadena de un motor de aire para hacer girar las toberas móviles del motor, lo que permite que apunten hacia abajo para el vuelo estacionario o hacia atrás para el vuelo normal hacia adelante, un sistema conocido como vectorización de empuje.
TENER PUESTO
El efecto del desgaste en una cadena de rodillos es aumentar el paso (separación entre los eslabones), lo que provoca que la cadena se alargue. Cabe destacar que esto se debe al desgaste en los pasadores y casquillos de pivote, no al estiramiento real del metal (como ocurre con algunos componentes de acero flexibles, como el cable del freno de mano de un vehículo).
Con las cadenas modernas, es inusual que una cadena (aparte de la de una bicicleta) se desgaste hasta romperse, ya que una cadena desgastada conduce al rápido desgaste de los dientes de los piñones, siendo la falla final la pérdida de todos los dientes del piñón. Los piñones (en particular el más pequeño de los dos) sufren un movimiento de fricción que crea una característica forma de gancho en la cara impulsada de los dientes. (Este efecto se agrava con una cadena mal tensada, pero es inevitable sin importar el cuidado que se tenga). Los dientes (y la cadena) desgastados no proporcionan una transmisión suave de CZPT y esto puede hacerse evidente por el ruido, la vibración o (en motores de automóviles que usan una cadena de distribución) la variación en el tiempo de encendido que se observa con una lámpara estroboscópica. Tanto los piñones como la cadena deben reemplazarse en estos casos, ya que una cadena nueva en piñones desgastados no durará CZPT. Sin embargo, en casos menos graves, puede ser posible conservar el piñón más grande, ya que el más pequeño suele ser el que sufre mayor desgaste. Solo en aplicaciones muy ligeras, como una bicicleta, o en casos extremos de tensión inadecuada, la cadena suele salirse de los piñones.
El alargamiento debido al desgaste de una cadena se calcula mediante la siguiente fórmula:
M = la longitud de un número de eslabones medidos
S = el número de enlaces medidos
P = Tono
En la industria, es habitual controlar el movimiento del tensor de la cadena (ya sea manual o automático) o la longitud exacta de la cadena de transmisión (una regla general es reemplazar una cadena de rodillos que se haya alargado 3% en una transmisión ajustable o 1.5% en una transmisión de centro fijo). Un método más sencillo, especialmente adecuado para ciclistas o motociclistas, consiste en intentar separar la cadena del piñón más grande, asegurándose de que esté tensa. Cualquier movimiento significativo (por ejemplo, que permita ver a través de un hueco) probablemente indica que la cadena está desgastada hasta el límite o más allá. Si se ignora el problema, se producirán daños en el CZPT. El desgaste del CZPT anula este efecto y puede enmascarar el desgaste de la cadena.
RESISTENCIA DE LA CADENA
La medida más común de la resistencia de una cadena de rodillos es la resistencia a la tracción. Esta representa la carga máxima que una cadena puede soportar bajo una carga única antes de romperse. Tan importante como la resistencia a la tracción es la resistencia a la fatiga de la cadena. Los factores críticos que influyen en la resistencia a la fatiga de una cadena son la calidad del acero utilizado en su fabricación, el tratamiento térmico de sus componentes, la calidad de la fabricación de los orificios de paso de las placas de eslabón y el tipo de granallado, así como la intensidad de la cobertura de granallado en las placas. Los factores CZPT pueden incluir el espesor y el diseño (contorno) de las placas de eslabón. La regla general para cadenas de rodillos que operan en una transmisión continua es que la carga de la cadena no supere 1/6 o 1/9 de su resistencia a la tracción, según el tipo de eslabones maestros utilizados (de ajuste a presión o de ajuste deslizante).[Se necesita citar]Las cadenas de rodillos que operan en una transmisión continua más allá de estos umbrales pueden fallar, y generalmente fallan, prematuramente debido a la fatiga de las placas de enlace.
La resistencia máxima mínima estándar de la cadena de acero ANSI 29.1 es de 12.500 x (paso, en pulgadas).2Las cadenas con juntas tóricas y juntas en X reducen considerablemente el desgaste gracias a sus lubricantes internos, lo que aumenta su vida útil. La lubricación interna se introduce mediante vacío durante el remachado de la cadena.
CADENA STHangZhouRDS
Las organizaciones de normalización (como ANSI e ISO) mantienen estándares para el diseño, las dimensiones y la intercambiabilidad de las cadenas de transmisión. Por ejemplo, la siguiente tabla muestra datos del estándar ANSI B29.1-2011 (Cadenas de rodillos de transmisión de precisión CZPT, accesorios y CZPT) desarrollado por la Sociedad Canadiense de Ingenieros de CZPT (ASME). Consulte las referencias.[8][9][10] para obtener información adicional.
Tamaños estándar de cadenas de rodillos ASME/ANSI B29.1-2011TamañoPasoDiámetro máximo del rodilloCarga de medición CZPT mínima de resistencia a la tracción
| Tamaños estándar de cadenas de rodillos según ASME/ANSI B29.1-2011 | ||||
| Tamaño | Paso | Diámetro máximo del rodillo | Resistencia a la tracción máxima mínima CZPT | Medición de carga |
|---|---|---|---|---|
| 25 | 0,250 pulgadas (6,35 mm) | 0,130 pulgadas (3,30 mm) | 780 libras (350 kg) | 18 libras (8,2 kg) |
| 35 | 0,375 pulgadas (9,53 mm) | 0,200 pulgadas (5,08 mm) | 1760 libras (800 kg) | 18 libras (8,2 kg) |
| 41 | 0,500 pulgadas (12,70 mm) | 0,306 pulgadas (7,77 mm) | 1500 libras (680 kg) | 18 libras (8,2 kg) |
| 40 | 0,500 pulgadas (12,70 mm) | 0,312 pulgadas (7,92 mm) | 3125 libras (1417 kg) | 31 libras (14 kg) |
| 50 | 0,625 pulgadas (15,88 mm) | 0,400 pulgadas (10,16 mm) | 4.880 libras (2.210 kg) | 49 libras (22 kg) |
| 60 | 0,750 pulgadas (19,05 mm) | 0,469 pulgadas (11,91 mm) | 7.030 libras (3.190 kg) | 70 libras (32 kg) |
| 80 | 1,000 pulgadas (25,40 mm) | 0,625 pulgadas (15,88 mm) | 12.500 libras (5.700 kg) | 125 libras (57 kg) |
| 100 | 1,250 pulgadas (31,75 mm) | 0,750 pulgadas (19,05 mm) | 19.531 libras (8.859 kg) | 195 libras (88 kg) |
| 120 | 1,500 pulgadas (38,10 mm) | 0,875 pulgadas (22,23 mm) | 28.125 libras (12.757 kg) | 281 libras (127 kg) |
| 140 | 1,750 pulgadas (44,45 mm) | 1,000 pulgadas (25,40 mm) | 38.280 libras (17.360 kg) | 383 libras (174 kg) |
| 160 | 2,000 pulgadas (50,80 mm) | 1,125 pulgadas (28,58 mm) | 50.000 libras (23.000 kg) | 500 libras (230 kg) |
| 180 | 2,250 pulgadas (57,15 mm) | 1,460 pulgadas (37,08 mm) | 63.280 libras (28.700 kg) | 633 libras (287 kg) |
| 200 | 2,500 pulgadas (63,50 mm) | 1,562 pulgadas (39,67 mm) | 78.175 libras (35.460 kg) | 781 libras (354 kg) |
| 240 | 3,000 pulgadas (76,20 mm) | 1,875 pulgadas (47,63 mm) | 112.500 libras (51.000 kg) | 1.000 libras (450 kg) |
A modo de recordatorio, a continuación se presenta otra representación de las dimensiones clave de la misma norma, expresadas en fracciones de pulgada (lo cual fue parte del razonamiento detrás de la elección de los números preferidos en la norma ANSI):
| Paso (pulgadas) | Tono expresado en octavos |
Norma ANSI número de cadena |
Ancho (pulgadas) |
|---|---|---|---|
| 1/4 | 2/8 | 25 | 1/8 |
| 3/8 | 3/8 | 35 | 3/16 |
| 1/2 | 4/8 | 41 | 1/4 |
| 1/2 | 4/8 | 40 | 5/16 |
| 5/8 | 5/8 | 50 | 3/8 |
| 3/4 | 6/8 | 60 | 1/2 |
| 1 | 8/8 | 80 | 5/8 |
Notas:
1. El paso es la distancia entre los centros de los rodillos. El ancho es la distancia entre las placas de enlace (es decir, ligeramente mayor que el ancho del rodillo para dejar espacio libre).
2. El dígito de la derecha de la norma indica 0 = cadena normal, 1 = cadena ligera, 5 = cadena con buje sin rodillos.
3. El dígito de la izquierda indica el número de octavos de pulgada que componen el paso.
4. Una “H” después del número estándar indica una cadena pesada. Un número con guion después del número estándar indica una cadena doble (2), una cadena triple (3), y así sucesivamente. Por lo tanto, 60H-3 indica una cadena triple pesada número 60.
Una cadena de bicicleta típica (para cambios de marchas) utiliza una cadena estrecha de paso de 1/2 pulgada. El ancho de la cadena es variable y no afecta la capacidad de carga. Cuantos más piñones tenga la rueda trasera (históricamente de 3 a 6, actualmente de 7 a 12), más estrecha será la cadena. Las cadenas se venden según el número de velocidades con las que están diseñadas para funcionar, por ejemplo, "cadena de 10 velocidades". Las bicicletas con cambio interno o de una sola velocidad utilizan cadenas de 1/2" x 1/8", donde 1/8" se refiere al grosor máximo de un piñón que se puede usar con la cadena.
Por lo general, las cadenas con eslabones paralelos tienen un número par de eslabones, con cada eslabón estrecho seguido de uno ancho. Las cadenas formadas con un tipo uniforme de eslabón, estrecho en un extremo y ancho en el otro, pueden tener un número impar de eslabones, lo que puede resultar ventajoso para adaptarse a una distancia específica entre piñones y cadenas; sin embargo, este tipo de cadena tiende a ser menos resistente.
Las cadenas de rodillos fabricadas según la norma ISO a veces se denominan isocadenas.
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