Cadenas

CADENAS

Concepto

Una cadena es un componente confiable de una máquina, que transmite energía por medio de fuerzas extensibles, y se utiliza sobre todo para la transmisión y transporte de energía en los sistemas mecánicos.

Funcionamiento de una Cadena

La cadena de rodillo de acero está formada por una serie de piezas de revolución que actúan como cojinetes, estando situados cada conjunto a una distancia precisa del otro mediante otras piezas planas llamadas placas. El conjunto cojinete está formado por un pasador y un casquillo sobre el que gira el rodillo de la cadena.

Clasificación de las Cadenas

Hay muchas clases de cadena, por ello es conveniente clasificar cada tipo de cadena por el material utilizado en su composición o por el método de construcción de ellas. Podemos clasificar cadenas en cinco tipos:

1. Cadena de hierro fundido.

2. Cadena de acero de molde.

3. Cadena forjada.

4. Cadena de acero.

5. Cadena plástica.

Cadenas de manguitos: Que son en principio, cadenas sin rodillos. Por esta razón, son más ligeras y están sometidas a menores efectos de fuerzas centrífugas, pudiéndose trabajar a mayores velocidades. Se utilizaban hasta hace algunos años en automóviles, se dejaron de usar pues requieren ruedas mecanizadas con precisión y cuidado para mantener el desgaste dentro de limites aceptables, además son muy sensibles al polvo y suciedad.

Cadenas “Rotary”: Tiene eslabones acodados y pueden emplearse con un número de elementos que se desee. El acodado de los eslabones las hace muy elásticas, de modo que absorben mejor los esfuerzos de choque.

Cadenas de dientes o silenciosas: Son eslabones de dobles dientes, los flancos exteriores, portantes, abarcan un ángulo de 60o. Para aumentar la resistencia al desgaste existen casquillos articulados, templados, entre los eslabones y para que no salgan las cadenas lateralmente; de la rueda, están equipadas, además, con unos eslabones guía, no dentados (uno central y dos exteriores), que engranan en las ranuras anulares de las ruedas. Las cadenas dentadas son apropiadas para velocidades muy altas y marchan sin ruidos, principal uso cadenas de distribución de los motores de combustión interna. Son cadenas más caras que el resto de las cadenas mencionadas. Cuando están en baño de aceite permite trabajar hasta 30 m/seg.

Cadenas especiales: existen cadenas de casquillos, como cadenas de manguitos, en trabajos especialmente duros al aire libre y con su transportador, etc. Los eslabones finales, cuando no es posible desplazar los ejes pueden unirse una vez situada la cadena sobre las ruedas. Las cadenas con eslabones acodados pueden construirse con él número de elementos que se desee, mientras que las de eslabones rectos deben tener un número determinado de ellos para no encontrarse con dos eslabones interiores o exteriores en la unión. Los eslabones finales se cierran colocando lateralmente uno de ellos provisto de un balón, con otro opuesto sin remache. El elemento final se fija con una arandela elástica, alambre o tornillo.

Función y Nombre de cada una de sus piezas

Funciones de las piezas de cadena

Placa exterior e interior: La placa es un componente que soporta la tensión que se ejerce en la cadena. Estas generalmente están sometidas a cargas de fatiga y acompañado a veces por fuerzas de choque. Por lo tanto, la placa debe tener no solamente gran fuerza extensible estática, sino que también debe soportar a las fuerzas dinámicas de las cargas de choque. Además, la placa debe soportar condiciones ambientales, las que podrían provocar por ejemplo, corrosión, abrasión, etc.

Pasador: El pasador está conforme a las fuerzas que se ejercen sobre ella y de flexiones transmitidas por la placa. Este a su vez actúa junto al casquillo como arco de contacto de los dientes del piñón, cuando las flexiones de la cadena se ejercen durante el contacto con el piñón. Por lo tanto, las necesidades el pasador deben soportar toda la fuerza de transmisión, resistencia a la flexión, y también deben tener suficiente resistencia contra fuerzas de choque.

Casquillo: El casquillo es de estructura sólida y se rectifican si son curvados, con el resultado que da una base cilíndrica perfecta para el rodillo. Esta característica maximiza la duración del rodillo en condiciones de alta velocidad y da una seguridad más consistente de la placa interior sobre el casquillo.

Rodillo: El rodillo está sometido a la carga de impacto cuando está en contacto con los dientes del piñón con la cadena. Después del contacto, el rodillo cambia su punto del contacto y de balance. Se sostiene entre los dientes del piñón y del casquillo, y se mueve en la cara del diente mientras que recibe una carga de compresión. Además, la superficie interna del rodillo constituye una pieza del cojinete junto con la superficie externa del buje cuando el rodillo rota en el carril. Por lo tanto, debe ser resistente al desgaste y todavía tener fuerza contra choque, fatiga, y la compresión.

Cadenas de Transmisión

Estas son muy vistas en todas partes, bicis, motos, automóviles, etc. pero también se utilizan en la mecánica industrial en la cual son muy pero muy utilizadas. A continuación una pequeña información que nos es muy útil. En muchos casos, en que no pueden utilizarse las transmisiones por correa, estas se pueden sustituir por las transmisiones por cadenas, constituidas por cadenas de eslabones articulados que se adaptan a ruedas dentadas, que hacen el efecto de poleas, formando un engrane. Es aplicable cuando  las distancias entre los centros de los árboles conductor y conducido es demasiado corta para usar correas  y demasiado largas para utilizar engranajes. En esto se asocia el tema anterior junto con este (engranes y cadenas) son dos componentes que juntos crean una gran acción que ayuda. Aunque no siempre tienen ventajas

            A continuación se presentan las ventajas y desventajas de las cadenas de transmisión:

Las principales ventajas de su utilización son:

•      No presenta deslizamiento, i = cte.

•      Es compacta y no requiere tensión inicial como en el caso de las correas.

•      Si está bien diseñada es mucho más duradera que las correas.

•      Permite trabajar con menores distancias entre centros de poleas, con la consiguiente ventaja  económica.

•      Ante una rotura de uno o varios eslabones es de fácil arreglo.

•      Son poco sensibles al medio en que trabajan.

Las principales desventajas son:

•      Solo aplicable cuando los ejes son paralelos, pueden ser varios, pero en todos los casos las ruedas dentadas deben estar en el mismo plano.

•      Preferentemente los ejes deben ser horizontales, para evitar el uso de apoyos laterales para la cadena.

•      Son más costosas que las transmisiones a correas.

•      Necesitan un buen mantenimiento, con limpiezas periódicas y lubricación adecuada.

•      Para absorber los alargamientos deben disponerse los ejes de modo que pueda tensarse la cadena

•      bien montar un piñón tensor en el ramal flojo.