El documento describe los diferentes tipos de cadenas y sus aplicaciones para la transmisión de potencia. Existen varios tipos de cadenas como las de rodillos, casquillos, dentadas y abiertas. Las cadenas se utilizan principalmente para transmitir potencia entre máquinas y para transportar cargas en máquinas transportadoras. La cadena de rodillo es el tipo más común y funciona engranando sus eslabones con ruedas dentadas para transmitir fuerza de manera flexible entre ejes.

1. CADENAS
CADENAS
Para la transmisión de torque de una
máquina motriz a una
máquina conducida, existen al menos tres
métodos muy utilizados:
• Transmisión con engranajes
• Correas flexibles de caucho reforzado
• Cadenas de rodillos
Dependiendo de la potencia, posición de
los ejes, relación de
transmisión, sincronía, distancia entre
ejes y costo; se seleccionará
el método a utilizar.

2. Cadenas
• Las cadenas representan los tipos principales de
elementos flexibles para transmitir potencia,
torque y movimiento en general.

3. Figura N1: Impulsador combinado en el que se emplean bandas en V, un
reductor de engrane y un impulsador de cadena.

4. Reductor
Correas
cadena

5. IMPULSADORES DE CADENAS
Una cadena es un elemento de transmisión de potencia que se
fabrica como una serie de eslabones que se unen mediante pernos.
El diseño proporciona flexibilidad mientras permite que la cadena
transmita fuerzas de tracción cuya magnitud es considerable.
Figura N2: Impulsador de cadenas de rodamiento

6. CLASIFICACIÓN DE CADENAS
.
La clasificación de las cadenas es basada en dos aspectos
fundamentales:
• De acuerdo al tipo de cadena que se emplee:
* De rodillos
* De casquillos
*Dentadas
*Abiertas o Vaucanson
• De acuerdo al trabajo que realizan:
*Cadenas de tracción que sirven para mover
cargas en las máquinas transportadoras.
*Cadenas impulsoras que sirven para transmitir la
energía mecánica de un árbol a otro.

7. CADENA DE RODILLO
• El tipo mas común de cadena es la cadena de
rodamientos, en la que el rodamiento de cada perno
proporciona una fricción excepcionalmente baja entre
la cadena y las ruedas dentadas.
• La cadena de rodamiento se clasifica en base a su paso,
la distancia entre partes correspondientes de eslabones
adyacentes. El pasos se ejemplifica, por lo regular,
como la distancia entre pernos adyacentes. Una cadena
de rodamiento estándar lleva una designación de
tamaño entre 40 y 240 .

8. Figura 3: Partes de cadena de rodillo

9. Figura 4: Algunos tipos de cadenas con rodamiento

10. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
El principio de funcionamiento se basa en que la
transmisión de potencia entre la cadena y la rueda se
efectúa por un acoplamiento de forma y de fuerza entre
los dientes de las ruedas (sprockets) y los eslabones de la
cadena.
La cadena se adapta a la rueda en forma de polígono,
esto produce pequeñas fluctuaciones en el brazo de la
fuerza periférica y por consiguiente, también en la
velocidad de la cadena y en la fuerza de la misma (efecto
de polígono). Para una mejor comprensión vea la
siguiente figura.

11. Figura 5: Variación de la velocidad lineal
•La fatiga que se debe a la
tensión en la cadena rige a
velocidades entre bajas y
moderadas. El impacto sobre
las ruedas dentadas
predomina a velocidades más
altas. A cada tamaño de rueda
dentada corresponde un límite
superior absoluto de velocidad
que se debe a la presencia de
raspaduras entre los pernos y
los bujes de la cadena. Esto
explica la caída súbita de
capacidad de potencia hasta
cero a la velocidad límite.

12. CADENAS TRANSPORTADORAS
Series estrecha, para aserraderos
tamaño impulsor y transportador)
cadenas de compensación de eslabones
fundidos que se usan sobre todo en la
industria maderera para
transportadores.
Combinación para molinos (tamaño de
transportador ancho) eslabones de
bloques fundido y construidos con
barra lateral de acero para utilizarse
en transportadores de arrastre.
Cadenas de arrastre para trabajo
pesado eslabones de comprensión en
bloque fundido. Se utilizan en
transportadores de ceniza y escoria.

13. Cadenas macho o de clavija cadenas construidas con una serie
de eslabones de comprensión fundidos acoplados mediante
pernos o remache. Adecuado para servir a impulsadores de
velocidad moderada a alta, transportadores y elevadores.
Transferencia mediante rodamiento en la parte superior
eslabones fundidos con rodamiento en la parte superior que se
utiliza en varios tramos para transportar en sentido
transversal.
Para techos eslabones fundidos en forma de raíz se utiliza en
varios en transportador de transferencia.
Desmontable consiste de eslabones unitarios, cada uno provisto
de un gancho abierto que se flexiona sobre la barra del
extremo del eslabón adyacente. Se emplea para impulsores de
velocidad baja a moderada y transportadores.
Forjado por goteo eslabones internos y externos acoplados
mediante pernos con cabeza. Se usan en transportadores de
catenaria, de pala de arrastre o rastrillo, volados similares

14. LUBRICANTES
Un suministro constante de aceite limpio es fundamental mente
para una operación suave y una vida útil satisfactoria del impulsor
de cadena.
• Tipo I (170 a 650 pies/minuto)
• Tipo II(650 a 1500 pies/minuto)
•Tipo III (por arriba de 1500 pies/minuto)

15. TIPO I
Lubricación manual o por goteo. Para lubricación manual el
aceite se aplica con una brocha o un pitón surtidor dentro,
de preferencia cuando menos de cada ocho horas de
operación. Para alimentación por goteo de la lubricación, el
aceite es alimentado directamente hace a las placas de los
eslabones de cada tramo de cadena.

16. TIPO II
Lubricación por baño o disco: La lubricación en la cadena proporciona
un colector de aceite en la que la cadena se sumerge en forma
constante. Como alternativa, un disco o eslinga puede conectarse a uno
de los ejes para levantar aceite hacia un conducto arriba de tramo
inferior de la cadena. Después la cadena transporta una corriente de
aceite hacia la cadena, por consecuencia, la propia cadena no necesita
sumergirse en el aceite.

17. TIPO III
Lubricación por flujo de aceite. Una bomba de aceite alimenta
un flujo continuo de aceite en la parte inferior de la cadena.

18. MATERIALES PARA CADENAS
Las bridas se ejecuten de planchas laminadas en frío,
de aceros medios en carbono o aleados, 45, 50, 40X,
40XH, 30XH3A (según norma GOST).
• Las bridas curvadas, como regla, se fabrican de
aceros aleados, según la aplicación de la cadena, se
someten a temple hasta lograr durezas de 40-50
HRC.
• Las piezas de los pasadores, ejes, manguitos y
semicasquillos se ejecutan preferentemente de aceros
para cementar 15, 20, 20X, 12XH3, 20XH3A, etc, y
se someten a temple hasta 50-65 HRC. Los rodillos
se fabrican de acero 60, con durezas entre 47-55
HRC.

19. MATERIALES PARA LAS RUEDAS DE CADENAS
•Para la fabricación de las ruedas de cadenas (denominadas
también estrellas o sprockets) se emplea el acero para ruedas
de hasta 30 dientes y por encima de esta cantidad de dientes
generalmente se fabrican de fundición.
•Entre los aceros que pueden emplearse están los de medio
contenido de carbono o aleados 45, 40X, 40XA, etc, con
temple superficial o total hasta alcanzar durezas de HRC 45-
55; ó aceros para cementar 15, 20X, 12XH3A, con
cementación a profundidades de 1 - 1.5mm y temple hasta
HRC 55-60. Las fundiciones empleadas son CY18-36, CY21-
40, CY24-44 y CY28-48.

20. FALLAS EN CADENAS
• Fatiga de las placas de los eslabones por aplicación
sucesiva de la tensión en el lado flojo de la cadena
• Impacto en los rodamientos conforma se enlaza con
los dientes de la rueda dentada y raspaduras entre
los pernos de cada eslabón
• Los bujes en los pernos.
• Desgaste en la articulación, que provoca un
alargamiento de la cadena y su engrane incorrecto
con las ruedas.

21. FALLAS
• La rotura por fatiga de los agujeros de las bridas, es el
fallo más frecuente en transmisiones que trabajan a altas
velocidades y muy altas cargadas, en cárteres cerrados
con buena lubricación.
• El resbalamiento de los ejes y casquillos de las bridas en
los sitios de su montaje a presión, esto se relaciona con la
falta de calidad de fabricación.
• Picadura y agrietamiento de los rodillos.
• Desgaste de los dientes de las ruedas.

22. DISEÑO DE IMPULSADORES
• Las variables importantes son el paso de la
cadena y el tamaño y la velocidad de giro de la
rueda dentada más pequeña
• Para una velocidad en particular, la capacidad de
potencia se incrementa con el número de dientes
en la rueda dentada.
•
• Para un tamaño particular de rueda dentada, un
número especifico de dientes, la capacidad de
potencia se incrementa en función del incremento
de la velocidad hasta un punto; después,
disminuye.

23. DISEÑO DE IMPULSADORES
• Las especificaciones (la especificación de la cadena en
relación a su capacidad para transmitir potencia )
corresponden a un solo tramo de cadena si bien tramos
múltiples incrementan la capacidad de potencia, no
proporciona un múltiplo directo de la capacidad de un
solo tramo. Multiplique la capacidad en las tablas por
los factores siguientes:
Dos tramos: factor= 1.7
Tres tramos: factor= 2.5
Cuatro tramos: factor= 3.3
• 5. Las especificaciones son para un factor de servicio de
1.0. Especifique un factor de servicio para un uso en
particular de conformidad con la tablas.

27. PARAMETROS DE DISEÑOS
• El número mínimo de dientes en una rueda dentada debe ser 17, a
menos que el impulsor este trabajando a una velocidad muy baja,
menor de 100 hp.
• La relación de velocidad máxima debe ser 7.0, aunque son
factibles relaciones más altas. Se pueden utilizar dos o más fases
de reducción para obtener relaciones más altas.
• La distancia central entre los ejes de la rueda dentada debe ser de
entre 30 y 50 pasos aproximadamente (30 a 50 veces el paso de la
cadena).
• El Arco de contacto de la cadena en la rueda dentada más
pequeña no debe ser menor de 120 grados.
• En condiciones normales, La rueda dentada mas grande no debe
tener menos de 120 dientes.
O120

28.  
N N N 
N
2 1 2 1
2 4
L C 2
C
• La disposición más favorecida para un impulsor de
cadena es con la línea central de las ruedas dentadas
horizontal y con el lado tensado en la parte superior.
• La longitud de la cadena debe ser un múltiplo completo
del paso, y se recomienda un número par de pasos. La
distancia central, debe hacerse ajustable para adaptar la
longitud de la cadena y compensar tolerancias y desgastes.
Un juego excesivo en el lado flojo debe evitarse, sobre todo
en impulsores no horizontales. Una relación convenientes
entre la distancia central (C), la longitud de la cadena (L),
numero de dientes en la rueda dentada pequeña (N1) y
numero de dientes en la rueda dentada grande (N2),
expresada en pasos, es :
2



 

29.  
N N N 
N
2 1 2 1
2 4
L C 2
C
2



 
La distancia central teóricamente exacta para una longitud particular de cadena,
de nuevo en pasos, es:
 











 
 
N N N N




 
 



1
   2
2
2 1
2
2 1 2 1
4
8
4 2 2

L
N N
C L
La distancia central teóricamente no supone juego ni en el lado tensado ni
en el flojo de la cadena y por consiguiente es su máximo. Se debe prever
tolerancias o ajustes negativos.

30. • El diámetro de paso de una que esta rueda dentada, con N
dientes para una cadena de paso p es:
P
D o 180
sen N

• El diámetro mínimo de rueda dentada y por tanto el número
mínimo de dientes en una rueda dentada esta, con frecuencia,
limitado por el tamaño de la flecha en la que se monta.
Verifique el catalogo de ruedas dentadas.

31. FIN
Gracias por su atención