Transmisiones Mecánicas
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA “ANTONIO JOSÉ DE SUCRE” VICE-RECTORADO BARQUISIMETO
Integrantes: Rodríguez, Jhonathan Martínez, Edward Godoy, Bryhan Ramírez, Andrés Baptista, Alejandro Sección: 4 Martinez, Edward Sección: 3 Prof.: Elton Zambrano INDICE
INTRODUCCIÓN.............................................................................4 TRANSMISIONES MECANICAS........................................................5 TIPOS -RIGIDAS..............................................................................6 *Ruedas de Friccion...................................................6 *Engranajes..............................................................7 *Sistemas Articulados...............................................8 -FLEXIBLES..........................................................................9 *Correas....................................................................9 *Cadenas................................................................14 *Otros......................................................................18 CONCLUSION...............................................................................20 ANEXOS.......................................................................................21 REFERENCIAS..............................................................................24
INTRODUCCION Es inevitable pensar en transmisiones mecánicas, estas nos facilitan muchas veces en el proceso productivo actividades que el hombre no puede realizar sin ayuda de la maquinas; es a partir de este punto que las trasmisiones mecánicas transmiten movimiento, teniendo consigo el principio de interacción siempre visto en un sistema de transmisiones mecánicas.
TRANSMISIONES MECANICAS Se denomina transmisión mecánica a un mecanismo encargado de transmitir potencia entre dos o más elementos dentro de una máquina. Son parte fundamental de los elementos u órganos de una máquina, muchas veces clasificados como uno de los dos subgrupos fundamentales de estos elementos de transmisión y elementos de sujeción. Su principal objetivo es comunicar el movimiento de un órgano a otro. Las transmisiones mecánicas se emplean cuando es necesario un cambio en la velocidad o en el par de un dispositivo giratorio el cual normalmente se trata de un motor. Hay varios tipos de transmisiones mecánicas y cada tipo tiene sus características propias y también sus ventajas y desventajas.
TIPOS DE TRANSMISIONES Las transmisiones mecánicas se dividen dos tipos, los cuales se presentan a continuación:
TRANSMISIONES RIGIDAS Entre las transmisiones rígidas podemos encontrar las siguientes:
Transmisiones por ruedas de fricción
Este tipo de transmisión se realiza sobre ejes paralelos y, al contrario que en la transmisión por correa o cadena, el sentido de giro del eje motriz será contrario al del eje conducido. Se usa cuando se pretenden transmitir pequeñas potencias, ya que al estar en contacto una rueda con otra se produce una pérdida de velocidad. Al funcionar por rozamiento y presión, las ruedas sufren un continuo desgaste. Las ruedas pueden ser también interiores. Se utilizan en el campo de la electrónica y de la informática, equipos de sonido, vídeo, impresoras, etc. Debido a las características del acoplamiento entre las ruedas, el sentido de giro de dos ejes consecutivos es contrario, siendo necesario recurrir a una rueda loca si queremos conseguir que ambos giren en el mismo sentido. El material empleado en las ruedas de fricción suele ser caucho o similar con coeficiente de fricción elevado. Las formas más habituales de las ruedas de fricción son cilíndricas, troncocónicas y esféricas. Algunos sistemas de transmisión por rueda de fricción son regulables para obtener una relación de transmisión variable.
o Ventajas: Fáciles de fabricar Bajos costos de fabricación No necesitan mantenimiento No producen ruido o Desventajas: Producen deslizamiento para grandes esfuerzos Desgaste de los elementos de transmisión
Sufre bastantes perdidas de potencia
Transmisiones por Engranajes
Cuando la razón entre las velocidades tiene que ser constante se aplica ruedas de engrane. Es evidente que cualquier par de superficies que rueden juntas con un movimiento de rodadura pura, de manera a dar la relación de velocidades deseada, puede servir de base para el diseño de un par de ruedas dentadas. El movimiento transmitido por un par de ruedas dentadas bien diseñadas es idéntico al de las curvas o superficies básicas rodando una sobre otra. Para que un par de curvas puedan moverse una sobre otra con un movimiento de rodadura pura, el punto de tangencia de las curvas tiene que hallarse siempre sobre la recta que une los centros de rotación de las curvas. Existe una gran variedad de formas y tamaños de engranajes, desde los más pequeños usados en relojería e instrumentos científicos a los de grandes dimensiones, empleados, por ejemplo, en las reducciones de velocidad de las turbinas de vapor de los buques, en el accionamiento de los hornos y molinos de las fábricas de cemento, etc. El campo de aplicación de los engranajes es prácticamente ilimitado. Existen varios tipos de engranajes según su aplicación: o Ejes o Ejes
Paralelos Cilindros de dientes rectos Cilindros de dientes helicoidales Doble helicoidales Perpendiculares Helicoidales cruzados Cónicos de dientes rectos Cónicos de dientes helicoidales Cónicos hioides De rueda y tornillo sin fin
Al igual que las ruedas de fricción, los engranajes también poseen ventas y desventajas: o Ventajas Es el mecanismo de transmisión que permite mayores esfuerzos Larga vida Debido a la forma curva de los perfiles de los dientes es de evolvente o cicloidal el movimiento
transmitido por un par de ruedas dentadas es de rodadura pura. Además la relación de rotaciones con velocidad angular de la transmisión engranajes, es uniforme. Por esta razón se aplica como reductor o multiplicador de velocidades en máquinas en las que se requiere una velocidad específica y que no tenga alteraciones o fluctuaciones de velocidad. Los engranes proporcionan a las máquinas una gradación utilizable de relaciones de velocidad. Los engranes permiten grandes transmisiones de potencia desde el eje de una fuente de energía hasta otro eje situado a cierta distancia y que ha de realizar un trabajo sin perdidas de energía. o Desventajas Los engranes tienen como desventaja que no pueden transmitir potencia entre distancias grandes entre centros para estos casos se utiliza poleas o cadenas. Los engranes tienen un costo elevado comparado con los otros tipos de transmisión por cadenas y las poleas.
Sistemas Articulados
Los pistones, la biela, correas articulaciones.
y poleas
o Ventajas Bajos costos de fabricación No requieren mucho mantenimiento o Desventajas No resisten altas cargas Mayor probabilidad de desarme
son ejemplos de
TRANSMISIONES FLEXIBLES Aquí podemos encontrar distinto tipos de transmisiones, las cuales son:
Transmisiones por Correas
Las transmisiones por correa, en su forma más sencilla, consta de una cinta colocada con tensión en dos poleas: una motriz y otra movida. Al moverse la cinta trasmite energía desde la polea motriz a la polea movida por medio del rozamiento que surge entre la correa y las poleas. Durante la transmisión del movimiento, en un régimen de velocidad uniforme, el momento producido por las fuerzas de rozamiento en las poleas (en el contacto correa-polea) será igual al momento motriz en el árbol conductor y al del momento resistivo en el árbol conducido. Cuanto mayor sea el tensado, el ángulo de contacto entre polea y correa, y el coeficiente de rozamiento, tanto mayor será la carga que puede ser trasmitida por el accionamiento de correas y poleas. Gracias a la flexibilidad del elemento de tracción, la transmisión por correa admite una disposición relativamente arbitraria de los ejes de las poleas conductoras y conducidas, y un variado número de poleas en la transmisión. Una forma de clasificar la transmisión por correa está basada en el esquema o disposición de las poleas y correas en el accionamiento. o Ventajas Como puede ser comprendido, la transmisión por correa clasifica dentro de las transmisiones mecánicas con movimiento de rotación que emplean como fundamento básico, para dar continuidad al movimiento, la transmisión por rozamiento con un enlace flexible entre el elemento motriz y el movido. Esta particularidad le permite algunas ventajas que posibilitan recomendar las transmisiones por correas en usos específicos, como son: Posibilidad de unir el árbol conductor al conducido a distancias relativamente grandes. Funcionamiento suave, sin choques y silencioso. Facilidad de ser empleada como un fusible mecánico, debido a que presenta una carga límite de transmisión,
valor que de ser superado produce el patinaje (resbalamiento) entre la correa y la polea. Diseño sencillo. Costo inicial de adquisición o producción relativamente bajo.
o Desventajas Los inconvenientes principales de la transmisión por correa, que limitan su empleo en ciertos mecanismos y accionamientos son: Grandes dimensiones exteriores Inconstancia de la relación de transmisión cinemática debido al deslizamiento elástico Grandes cargas sobre los árboles y apoyos, y por consiguiente considerables pérdidas de potencia por fricción Vida útil de la correa relativamente baja
o Simbología
En la figura son identificados los parámetros geométricos básicos de una transmisión por correas, siendo: 1 - Polea menor. 2 - Polea mayor. α1 - Ángulo de contacto en la polea menor. α2 - Ángulo de contacto en la polea mayor.
a - Distancia entre centros de poleas. d1 - Diámetro primitivo de la polea menor. d2 - Diámetro primitivo de la polea mayor.
o Tablas de selección En la siguiente tabla, son comparados los tipos básicos de correas mediante variados criterios, que permiten apreciar las amplias posibilidades de empleo que ofrecen las diferentes correas en la industria actual.
o Tipos de correas trapeciales Los diferentes tipos fundamentales de correas trapeciales pueden ser divididos en:
Según la relación ancho / altura [b / h].
Correas normales (clásicas)....................... b/h = 1,6 Correas estrechas....................................... b/h = 1,2 Correas anchas (para variadores)............... b/h = 2... 3 • Según la forma de la sección transversal. Correas trapeciales. Correas hexagonales. Correas bandeadas. • Según su construcción exterior. Correas con cubierta exterior (wrapped belt). Correas con flancos abiertos (Raw edge belt o Fan belt). De todos estos tipos son las correas normales y estrechas las de más variadas dimensiones en sus secciones, según diversas normas de países y fabricantes. A continuación se exponen algunas de las dimensiones normalizadas de los perfiles de correas trapeciales, siendo b el ancho superior de la sección y h la altura del perfil.
Transmisiones por Cadenas
Este tipo de transmisiones trabajan de acuerdo con el principio de engranaje. En las transmisiones por cadena que tienen el esquema de transmisión flexible abierta, el lugar de las poleas lo ocupan ruedas dentadas, a las que se llama ruedas de estrella o simplemente estrella y en vez de la cinta flexible tenemos una cadena. En estas transmisiones el engrane tiene lugar entre los dientes de la estrella y los eslabones de la cadena. Dichas transmisiones se emplean cuando las distancias entre los ejes son considerables (hasta 4 m). La potencia de estas transmisiones alcanza 5000 CV. La máxima relación de engranaje es igual a siete. Las
referidas transmisiones poseen una relación de engranaje constante y elevado rendimiento, cuya magnitud alcanza 0,98. En el caso de la transmisión por cadena, el movimiento y la fuerza se transmiten a cierta distancia de los engranes y se conserva el sentido de giro. Cuando rueda y piñón no pueden estar juntos se puede utilizar una conexión entre ellos inspirada exactamente en la misma idea que la transmisión por correa, pero manteniendo la pauta del dentado. El sistema plato-cadena-piñón de la bicicleta es uno de los más populares mecanismos de cadena. El nombre procede del primitivo conjunto construido con una rueda dentada y una verdadera cadena de eslabones.
o Ventajas Las transmisiones por cadenas tienen gran utilidad en las máquinas de transporte (bicicletas, motocicletas y automóviles), en máquinas agrícolas, transportadoras y equipos industriales en general. Algunas de las ventajas que presentan las transmisiones por cadenas al ser comparadas con otras transmisiones de enlace flexible, como las transmisiones por correas y poleas, son:
Dimensiones exteriores son menores. Ausencia de deslizamiento. Alto rendimiento. Pequeña magnitud de carga sobre los árboles. Posibilidad de cambiar con facilidad su elemento flexible (cadena).
o Desventajas A las transmisiones por cadenas se les reconoce por inconvenientes como:
Pueden ser un poco ruidosas. Requieren de una lubricación adecuada. Presentan cierta irregularidad del movimiento durante el funcionamiento de la transmisión. Requiere de una precisa alineación durante el montaje y un mantenimiento minucioso.
Simbología
La manera adecuada de representar las transmisiones por cadenas es la
siguiente:
Tablas de Selección
Otros tipos de Transmisiones Flexibles o Transmisiones de Bandas Planas
Los materiales utilizados para bandas planas son telas o cuerdas impregnadas de caucho (o hule), por separado o en combinación,
plásticos o cauchos reforzados y cuero. Algunos de estos materiales pueden empalmarse para obtener el tamaño de lazo deseado, en tanto que otros se fabrican de una pieza. Las bandas de cuero pueden transmitir grandes potencias a velocidades moderadas para una larga duración, pero pueden sufrir estiramiento o contracción y son costosas. Las bandas de plástico y de caucho reforzado pueden soportar cargas de potencia hasta 3 KW por milímetro de anchura de la banda, a velocidades de hasta 200 m / seg. Otros factores que influyen en la selección de los materiales para bandas son la confiabilidad y la duración o vida deseada, los tamaños de poleas y el costo. La siguiente figura ilustra transmisiones de bandas normales y cruzadas y presenta las fórmulas para calcular el ángulo de contacto y la longitud total de banda L en cada caso. Cuando se utiliza una disposición de banda normal horizontal, la impulsora debe girar de modo que el lado flojo quede en la parte superior. Esto da un ángulo de contacto mayor en ambas poleas. Cuando la transmisión es vertical o la distancia entre centros es corta puede obtenerse un ángulo de contacto mayor utilizando una polea loca de tensión o polea tensora.
o Cables Metálicos El cable metálico de alambre se fabrica en dos tipos de torcido. En el torcido normal, que es el estándar, los alambres están torcidos en un sentido para formar los cordones o torones, y estos se tuercen en sentido contrario para formar el cable. En el cale terminado los alambres quedan visiblemente paralelos al eje geométrico del cable. En los cables de torcido normal no se forman dobleces ni se destuercen, y son vaciles de manejar. Los cables de torcido Lang tienen los alambres en cada torón y los torones del cable torcidos en el mismo sentido; por fuera, los alambres se ven en dirección diagonal a través del cable. Este tipo de cable es más resistente al desgaste por abrasión y a la falla por fatiga que los de torción normal, pero tienen más tendencia a formar cocas y destorcerse. Los cables estándares se hacen con alma de cáñamo, que soporta y sirve para lubricar los torones. Cuando los cables están sometidos a calor, deben utilizarse los de centro de acero o de centro de torón de alambre.
Los cables metálicos se designan, por ejemplo, como cable de arrastre de 1 1/8 de pulgadas, 6 * 7. El primer número es el diámetro del cable, el segundo y el tercero son el número de torones y el número de alambres en cada torón, respectivamente. Cuando un cable metálico pasa alrededor de una polea se produce cierto acomodo de sus elementos. Cada uno den los alambres y torones debe deslizar uno sobre otro y, presumiblemente, ocurre alguna flexión. Es probable que en esta acción compleja se produzca cierta concentración de esfuerzos.
CONCLUSION Como pudimos observar, existen una gran diversidad de elementos que permiten la transmisión de la energía y el movimiento, cuyo rendimiento varía de acuerdo a las diferentes cantidades de potencia transmitida. Correctamente instaladas y mantenidas, estas transmisiones pueden ofrecer hasta un 95% de rendimiento en su funcionamiento, llevando a cabo tareas que el hombre no podría realizar por sí solo.
ANEXOS
Ruedas de Fricción
Rueda dentada y tornillo sin fin
Sistemas Articulados
Correas
Cadenas
REFERENCIAS
Diseño de Elementos de Maquinas, Virgil Moring Faires https://es.wikipedia.org/wiki https://www.buenastareas.com/ https://es.scribd.com/ www.europages.es/empresas/transmisiones%20mecánicas.html
