Transmisión de potencia con cadenas

CURSO
“TRANSMISION DE POTENCIA
CON CADENAS DE RODILLO
NORMALIZADO”
BIENVENIDOS !
Elaborado por: TSU. Daniel Nobrega O.
@danielnobregao

Cadenas de Transmisión de Potencia
Introducción
Contenido del Curso:
• Tipos de Cadenas.
• Cadenas para Transmisión de
potencia.
• Cadenas de Rodillo Normalizado.
• Ruedas Dentadas o Piñones.
• Diseño de Transmisiones por
cadena.
• Instalación.
• Mantenimiento.

Introducción
Tipos de cadenas
Cadenas de Transporte o Transportadoras
Cadena
Table Top
Cadena de doble Paso

Introducción
Tipos de cadenas
Cadenas de Transporte (doble Paso)

Introducción
I. TIPOS DE CADENAS
Cadenas de Elevación
Cadenas Curvas
Cadenas de Eje Hueco

Introducción
Cadenas Reforzadas
Cadenas Anticorrosivas
- Niqueladas.
- De Acero Inoxidable.
- De Titanio.
Tipos de cadenas

II. CADENAS PARA TRANSMISIÓN DE POTENCIA
Introducción
Las transmisiones por cadenas se clasifican como
transmisiones mecánicas por engranaje con enlace flexible.
Presentan varias de las ventajas de los engranajes y de las
transmisiones por correas.
Estas transmisiones con mayor empleo en el rango de medía
potencia (hasta 120 Hp) y bajas velocidades.

Ventajas de las cadenas
Deslizamiento: La cadena no resbala, cosa que sucede con las correas. Como
resultado las cadenas mantienen una relación de velocidad constante y son
más eficientes ya que no hay pérdida de potencia por el deslizamiento. Alto
rendimiento entre 98 y 99%.
Tensión inicial: Las cadenas no requieren ninguna tensión en el lado flojo, de
esta manera loa apoyos donde esta montado el eje sufren bajas cargas; en
cambio eso no ocurre con las correas. Por lo tanto, estas cargas bajas reducen
el mantenimiento sobre los rodamientos y cojinetes de deslizamiento.
Compactibilidad: Las cadenas son más compactas que las correas, para una
capacidad dada, una transmisión por cadenas tendrá ruedas más pequeñas en
diámetros que las poleas y de esta manera ocuparan menos espacio.
Instalación: Las cadenas muy sencillas de instalar.
Introducción

Ventajas de las cadenas
Arco de contacto: Los requerimientos mínimos de arco de contacto son
menores para las cadenas que para las correas., permitiendo esto que
trasmisiones por cadena operen en distancias entre centros muy cortas.
Transmisión a varios ejes: Son recomendadas cuando se desea transmitir
potencia a varios ejes desde el eje principal, manteniendo una correcta
velocidad de sincronismo.
Seguridad: Las transmisiones por cadena, cuando se usa en una atmósfera
inflamable, eliminan el peligro de incendio, cosa que no sucede con las correas
debido a su producción de electricidad estática.
Durabilidad: Las cadenas no se deterioran fácilmente y no son afectadas por
el sol, aceites o grasas. También pueden operar a altas temperaturas.
No requieren ajustes frecuentes. Las correas necesitan tensarse
frecuentemente.
Introducción

Partes de la cadena
Cadenas de rodillo normalizadas
Buje RodilloPasador
Placa de
articulación
sobre el
rodillo
Placa de articulación
sobre el pasador
Eslabón de rodillo

III. CADENAS DE RODILLO NORMALIZADA
BS/DIN EUROPEAN STANDARD
ISO 606 (1994) – BS 228 (1994) – DIN 8187-1 (1996)
ANSI (American National Standards Institute)
ANSI B29.1 – 1963 (R1972)
VENEZUELA

CADENAS DE RODILLO NORMALIZADA
BS/DIN EUROPEAN STANDARD
BS 228, equivalente a la ISO 606-B y DIN 8187, que considera cadena
sencilla, doble (o duplex) y triple (o triplex), con paso entre 0.158" (4 mm) y
4.5" (114.3 mm).
El resto de los dígitos multiplicados por 1/8 de pulgada denota el paso
correspondiente por ejemplo:
Cadena paso 12 = 12 x 1/16 = 12/16 = 3/4”
Numero de ramales se identifica colocando un guión después del numero
que identifica la cadena colocando inmediatamente el numero de ramales.
Ejemplo: 12B-2 representa una cadena doble con paso de 3/4".
Designación: XXB-X

ANSI B29.1, equivalente a la ISO 606-A y DIN 8188, que contempla hasta
cadena decaple (o decaplex) de diez hilos.
El sistema de numeración americano le da un número entre el 25 (para
paso de 1/4") y el 240 (para paso de 3").

El ultimo digito a la derecha representa (Tipo):
0 – Cadena de rodillos estandar
1 – Cadenas livianas
5 – Cadenas sin buje de rodadura
Los primeros dígitos multiplicados por 1/8 de pulgada denota el paso
correspondiente por ejemplo:
Cadena paso 50 = 5 x 1/8 = 5/8”
Cadena paso 100 = 10 x 1/8” = 10/8 = 8/8 + 2/8 simplificando: 1 1/4”
Numero de ramales se identifica colocando un guión después del numero que
identifica la cadena colocando inmediatamente el numero de ramales.
Ejemplo: 60-2 , 80-3
DESIGNACION
Designación: XX-X

Dimensiones:
Norma ANSI:
 Diámetro del rodillo es aprox. 5/8 del paso (B)
 Ancho de la cadena es aprox, 5/8 del paso (W)
 Diámetro del pasador es aprox. 5/16 del paso (D)
 Espesor de las placas de eslabón es aprox. 1/8 del paso (T)
 Altura máxima de la placa del eslabón es aprox 0.95 del paso (H)
Resistencia mínima a la tracción en libras es de 12.500 x (paso)2
Tres dimensiones principales.
Paso, Anchura y diámetro del
rodillo.
El paso determina todas las
dimensiones de la cadena:

Nota:
Las cadenas
fabricadas bajo una
de estas normas no
deben
intercambiarse ni
usarse con ruedas
dentadas de la otra.
COMPARACIÓN DE DIMENSIONES
(en Pulgadas)
Numero
Cadena
Ancho
Diámetro del
Rodillo
ANSI BS Paso ANSI BS ANSI BS
25 04 1/4” - - - -
35 06 3/8 ” 0.168 0.208 0.200 0.250
40 08 1/2 ” 0.284 0.283 0.312 0.335
50 10 5/8 ” 0.343 0.362 0.400 0.400
60 12 3/4 ” 0.459 0.437 0.469 0.475
80 16 1 ” 0.575 0.650 0.625 0.625
100 20 1 1/4 ” 0.692 0.728 0.750 0.750
120 24 1 1/2 ” 0.924 0.949 0.875 1.000
140 28 1 3/4 ” 0.924 1.157 1.000 1.100
160 32 2 ” 1.156 1.157 1.125 1.151

IV. RUEDAS DENTADAS, CATALINAS O PIÑONES
Norma de Fabricación
ANSI B29.1 – 1963 (R1972)
Piñones

Tipos de Construcción
Designación de los Piñones

Designación
40B33-1
Paso de la cadena
Tipo de Construcción
Numero de dientes
Cantidad de ruedas
1 – Sencillo.
2 – Doble.
3 – Triple.
Piñón Paso 40 (1/2”) construcción Tipo B de 33
dientes Sencillo.
Designación de los Piñones

Dimensiones:
Designación de Piñones

V. DISEÑO DE UNA TRANSMISIÓN POR CADENAS
Diseño de la Transmisión

1. Determinar
la Potencia
de Diseño
(Pd).
Pd = Potencia a
Transmitir
(Pn,) por el
factor de
servicio.
Características del Impulsor
Características
de la
Máquina Impulsada
OPERACIÓN
SUAVE
Motores
eléctricos,
turbinas a vapor
o a gas.
GOLPETEO
LIGERO
motores
eléctricos con
arranques
frecuentes.
GOLPETEO
MODERADO
Motores de
combustión
interna con
menos de 4
cilindros y
acoplamiento
mecánico.
OPRECION
SUAVE
Bombas centrífugas y compresores,
máquinas punteadoras, calandrias
papeleras, transportadores
uniformemente cargados,
escaleras, agitadores para líquidos
y mezcladores, secadores rotatorios
y ventiladores.
1 1.1 1.3
GOLPETEO
LIGERO
Bombas y compresores (3 o más
cilindros), máquinas mezcladoras
de concreto, transportadores no
cargados uniformemente,
agitadores y mezcladores de
sólidos.
1.4 1.5 1.7
GOLPETEO
FUERTE
Aplanadoras, excavadoras, molinos
de rodillos y de bolas, máquinas
procesadoras de hule, bombas y
compresores de 1 y 2 cilindros,
prensas y perforadoras petroleras.
1.8 1.9 2.1
Ejemplo:
3Hp x 1.4
Potencia de
diseño: 4.2HP

2. Seleccionar el paso de la cadena usando las gráficas o cuadros de los
catálogos o manuales de los fabricantes.
Es preferible usar el paso más pequeño que pueda transmitir la potencia de
diseño y velocidad requeridas, si una cadena sencilla no puede hacer el trabajo,
se puede considerar una cadena múltiple.
Nota:
Cuanto más corto sea el
paso, mayor será la
velocidad admisible.

rpm del piñón más pequeño
Hp
Triple Doble Sencilla

2.1 Rangos de Potencia para una Cadena Paso 40
Máxima Velocidad del piñón más pequeñoNo. de
dientes
piñón
pequeño
rpm
Potencia máxima

Numero de
Ramales
Factor de
multiplicación
de potencia
2 1.7
3 2.5
4 3.3
5 3.9
6 4.6
2.2 Factor de Multiplicación
Capacidad admisible de potencia de acuerdo al numero de
ramales

3. Tomando en cuenta restricciones dimensionales impuestas por el
diseño de la máquina, determinar el número de dientes para la rueda
motriz Z1.
• Capacidad del piñón para el mecanizado del eje.
• Seleccionar el piñón más pequeño posible.
(Verificar potencia en la tablas del fabricante)
• Espacio físico disponible.
Si es necesario, repetir los primeros tres pasos.

4. Calcular la relación de velocidades, i, igual a la velocidad del eje
motriz N1, entre la velocidad del eje conducido N2.
Ejemplo:
N1: 1700 rpm
N2 900 rpm
i: 2,125
Motor
N1
Bomba
N2

5. Determinar el número de dientes de la rueda conducida Z2, que será
igual al No. de dientes en la rueda motriz por la relación de velocidades
Rueda
Motriz
(Z1)
Rueda
Conducida
(Z2)
Ejemplo:
Z1= 12 dientes
i= 2,125
Z2= 25,5
Z2 = 25 dientes

5.1. Cálculos de Velocidad

6. Calcular el largo de la cadena L, (número de eslabones).
En donde:
C= distancia deseada entre los centros de los ejes *
P= Paso de la cadena *
* se deben usar las mismas unidades en ambas, ya sean mm o pulgadas.

Distancia entre centros de 30 a
50 veces el paso de la cadena
Distancia entre centros o ejes:
La distancia ideal es: 30 a 50 veces el paso de la cadena.
Distancia máxima:
La distancia máxima recomendada es de 80 veces el paso.
En distancia más largas se recomienda:
Soportar la cadena con guías o usar 2 o más transmisiones en serie.

120º min.
Distancia entre centros
Espacio entre dientes
Circulo de
paso
Circulo de paso
Distancia mínima: se recomienda que el arco de enrollamiento de
la cadena sobre la rueda más pequeña no sea menor a 120º.

Recomendaciones para el diseño de una transmisión:
 Para velocidades bajas se pueden usar ruedas dentadas con menos de 16
dientes, pero para altas velocidades son convenientes de 18 a 24 dientes.
 Las ruedas dentadas con menos de 25 dientes que trabajen a velocidades
mayores a 500 o 600 rpm deben recibir tratamiento térmico para darles una
superficie tenaz resistente al desgaste cuya dureza este comprendida entre 35
y 45 Rockwell C.
 La reducción máxima recomendada es de 6:1 ( Valor de i: 6)
 Si la relación de velocidades exige una reducción 8 veces el número de
dientes de la rueda menor, se recomienda hacer una reducción en dos o más
etapas.

Instalación
VI. INSTALACION
Cupillas
Reten
Medio Empate
Empate de cadena

Instalación
1.- Alineación de Ejes
Revisar el nivel de
paralelismos de los ejes.

Instalación
2.- Alineación de las Ruedas
Revisar la alineación axial
con una regla calibrada.

Instalación
3.- Instalación de la Cadena
1. Se recomienda traer los
extremos sobre uno de los
piñoes.
2. Para finalmente usa el eslabón
conector o empate.

Instalación
4.- Ajuste de la Tensión de la Cadena
1. Hacer girar la cadena hasta que se tense la parte inferior.
2. Medir la flecha del ramal superior.
3. En el punto medio debe medir de 2 a 3% la longitud de la
tangente entre los dos piñones.

Instalación
4.- EJEMPLO de Ajuste de la Tensión de la Cadena
2 a 3% = no más de 3cm

Instalación
5.- Arreglos (Tipos de Montajes)

Instalación
5.- Arreglos
Si la distancia entre centros es muy corta.
Es preferible que el lado tenso quede arriba.
Instalación No AceptableInstalación Aceptable

Instalación
5.- Arreglos
Si la distancia entre centros es muy larga, también es preferible que el
lado tenso sea el de arriba, para impedir que el lado suelto haga contacto
con el lado tenso.
Instalación No Aceptable
Instalación Aceptable

Instalación
5.- Arreglos
Para las transmisiones en que la colocación
relativa de los ejes es vertical o casi vertical, es
preferible que la rueda dentada motriz sea la de
posición más elevada, pero, con la tensión
adecuada, el eje motriz puede quedar abajo.
Instalación Aceptable

Instalación
Cuando la distancia del centro es corta, la tensión de la
cadena debe ajustarse aumentando la distancia del centro.
Tensar
5.- Ajustes de Tensión

Instalación
Cuando la distancia del centro es larga, la tensión de la
cadena debe ser ajustada instalando una rueda loca.

Instalación
Si la vibración ocurre debido a una alta velocidad de la cadena,
instale una guía.
Guía (Poliuretano, Madera, etc.)
2 a 4 cm

Instalación
Si la transmisión es vertical, instale a una
rueda loca (tensora)

Ruedas Locas:
Estas se usan para:
• Compensar el aflojamiento.
• Guiar la cadena para evitar obstáculos
• Para cambiar el sentido de rotación de un arbolo conducido.
Recomendaciones sobre el uso de ruedas locas:
 Es conveniente que tengan al menos 2 dientes que engranen con la
cadena.
 Es aconsejable más no necesario que la rueda loca tenga contacto con el
lado muero (que no trabaja) de la cadena.
Otras consideraciones

Mantenimiento
VII. MANTENIMIENTO

Pasador
Buje
Rodillo
Placas del Rodillo
Placas del pasador
Lubricante
Lubricación
La lubricación aumenta la vida de servicio
Mantenimiento - Lubricación
Uno de los factores más
importantes es la lubricación
apropiada.
No importa qué bien un
sistema de la transmisión se
diseñe, si no se lubrica
apropiadamente, su vida de
servicio se acortará.

Lubricación
En una cadena el lubricante cumple varias funciones:
• Lubrica las superficies de contacto entre pernos y bujes, y
entre rodillos y ruedas dentadas
• Amortigua impactos.
• Elimina el calor generado durante la operación.
• Elimina contaminantes.
• Evita la corrosión.

Sistema de Lubricación A
Lubricación Manual
El aceite es aplicado con un aceitador,
brocha o aerosol en el hueco entre el
eslabón.
Debe aplicarse aproximadamente
cada 8 Horas o tan a menudo como
prevenga de ponerse seco.
Siempre detenga la transmisión
antes de lubricar.

Sistema de Lubricación A
Lubricación por goteo
Una cubierta simple puede usarse. El aceite se proporciona por
gravedad en goteo desde deposito de aceite. Cada ramal de cadena
debe recibir 5 a 20 gotas de aceite por minuto, según los aumentos en
la velocidad de la cadena.

Lubricación de Baño de aceite
La cadena se instala en una cubierta y
un deposito de aceite. La profundidad de
aceite "h" debe ser profundamente 1/4 a
1/2 pulgada.
Sistema de Lubricación B

Lubricación con Bomba
Un sistema cerrado que usa una bomba para gotear constantemente el
aceite.
El número de agujeros del suministro debe igualar Z+1 dónde Z es el
número de ramales de cadena.
La cantidad de aceite proporcionado a cada agujero es constante.
Sistema de Lubricación C

Características Mínimas del Lubricante
1. De baja viscosidad.
2. Buena Adherencia.
3. Propiedades Anticorrosivas.
4. Capaz de mantener sus propiedades bajo las
condiciones de servicio. (Temperatura,
Humedad, etc.)
Nota: Se recomienda consultar a su proveedor de lubricantes.

Selección del Lubricante
Sistema A y B Sistema C
Rango de
temperatura
-10 ºC
A
0ºC
0ºC
A
40ºC
40ºC
A
50ºC
50ºC
A
60ºC
-10 ºC
A
0ºC
0ºC
A
40ºC
40ºC
A
50ºC
50ºC
A
60ºC
No. de Cadena
50 o menor SAE 10 SAE 20 SAE 20 SAE 40
SAE 10 SAE 20 SAE 30 SAE 40
60 y 80
SAE 20 SAE 30 SAE 40
SAE 50
100
SAE 20 SAE 30 SAE 40 SAE 50
120 o más SAE 30 SAE 40 SAE 50
Datos suministrados por fabricantes de cadenas
ISO 32 a 220

Selección del Lubricante
A temperaturas superiores a 100°C
Es necesario usar lubricantes especiales.
Para temperaturas superiores a unos 170°C
Es común que los fabricantes recomienden que se considere
una capacidad de diseño menor a la publicada, llegando a un
50%
Para una temperatura de 250°C.
No es recomendable usar cadenas estándar por arriba de
esta temperatura.
Nota: Las cadenas que trabajan a temperaturas
elevadas pierden algunas de las características que los
materiales adquieren durante el tratamiento térmico.

Selección del Sistema de Lubricación
Ejemplo: Cadena Paso 40

Inspección
Mantenimiento - Inspección

Mantenimiento de Sistema de Transmisión
de Potencia con Cadenas
1. La transmisión ha sido
diseñada de forma adecuada.
2. La cadena y las ruedas han
sido correctamente instaladas.
3. Se ha previsto una lubricación
adecuada.
Para efectuar el adecuado mantenimiento supondremos:

Acciones de Inspección
1. Desgaste de las placas y los laterales de los piñones.
2. Alienación de ejes y piñones.
3. Desgaste de las caras de los dientes de los piñones.
4. Estiramiento de la cadena.
• Falla de lubricación.
• Cargas Excesivas.
• Desplazamiento de los
cojinetes.
• Desplazamiento o falla de las
chumaceras.
• Fatiga.
Nota: al medir la longitud total de la
cadena podemos conocer el grado de
desgaste y prever con tiempo la
necesidad de reemplazarla.

Acciones de Inspección
5. Limpieza de la Transmisión.
6. Verificar la correcta Lubricación.
• Manual – Verificar la realización del plan de lubricación.
• Por Goteo – Inspeccionar el reservorio y la tubería.
• Por baño – Nivel de aceite y sedimentos.
• Forzada (con bomba) – Nivel de aceite, presion de salida y
sistema de tubería.
Nota: Se recomienda drenar, limpiar y rellenar el
reservorio de aceite al menos una vez al año.

Acciones no recomendadas
Mantenimiento
1. Un nuevo eslabón en una cadena muy usada.
2. Una cadena nueva en piñones desgastados. X

Limpieza de las Cadenas
Mantenimiento
1. Retirar las cadenas de las ruedas.
2. Lavar la cadena con algún solvente o desengrasante.
3. Dejar secar.
4. Sumergir la cadena en un baño de lubricante fino.
5. Colgar la cadena hasta que salga el exceso de
lubricante.
6. Inspeccionar la cadena si ha sufrido desgaste o
corrosión.
7. Verificar si los piñones han sufrido desgaste o
corrosión; limpiar los piñones con desengrasante.

Almacenaje de las cadenas
1. Cubrir la cadena con grasa envuelta en un papel
resistente.
2. Colocar en un sitio no húmedo y donde no sufra
golpes.
3. Los Piñones se pueden dejar instalados en los ejes o
colocados en estantes cubiertos con grasa pesada. Y
protegerlos de golpes.
Nota: Para proteger los piñones existen
productos especiales que forman un “barnis
protector anticorrosivo y son facilmente
removibles con cualquier solvente.
Mantenimiento - Almacenaje

MG INDUSTRIAL
Gracias por su atención!
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