Acoplamiento Mecnico
El alicate ejemplifica un mecanismo de cuatro barras, con un
grado de libertad de uno. Un acoplamiento mecnico es una serie de
acoplamientos rgidos con ligamentos que forman una cadena cerrada,
o una serie de cadenas cerradas. Cada ligamento tiene uno o ms
ligas, y stas tienen diferentes grados de libertad que le permiten
tener movilidad entre los ligamentos. Un acoplamiento mecnico es
llamado mecanismo si dos o ms ligas se pueden mover con respecto a
un ligamento fijo. Los acoplamientos mecnicos son usualmente
designados en tener una entrada, y producir una salida, alterando
el movimiento, velocidad, aceleracin, y aplicando una ventaja
mecnica. Un acoplamiento mecnico que est designado a ser
estacionario es llamado estructura.
Historia
Un gobernador centrfugo para el control de fluido. Una turbina
de agua gira el gobernador, el cual controla el fluido del agua, el
cual alimenta la turbina, creando una mquina de velocidad
regulada.
Los acoplamientos mecnicos son una parte fundamental del diseo
de mquinas, y los ms simples acoplamientos no fueron ni inventados
ni siquiera entendidos hasta el siglo XIX. Toma en cuenta un simple
palo: tiene seis grados de libertad, tres de los cuales son las
coordenadas de su centro en el espacio, los otros tres describen
su rotacin. Una vez unido entre un bloque de piedra y un punto de
apoyo y es consignada a un movimiento particular, actuando como una
palanca para mover el bloque. Cuando mas uniones son aadidas en
varios mods su movimiento colectivo se define mayor precisin.
Movimientos muy complicados y precisos pueden ser diseados en un
acoplamiento con slo unas partes. La Revolucin industrial fue la
poca de oro de los acomplamientos mecnicos. Los avances en
matemticas, ingeniera, y manufactura proveyeron tanto la necesidad
como la habilidad de crear nuevos mecanismos. Muchos mecanismos
simples que parecen obvios hoy, requirieron algunas de las ms
brillantes mentes de esa era para crearlos. Leonhard Euler fue uno
de los primeros matemticos en estudiar la sntesis de los
acomplamientos, y James Watt trabaj arduamente para inventar el
movimiento en paralelo que soporta el pistn de su mquina de vapor.
Pafnuti Lvvich Chebyshov trabaj en los diseos de los acomplamientos
mecnicos por ms de treinta aos, lo cuale lo guio a crear sus
polinomios1. Nuevas invenciones de acomplamientos mecnicos,
diseados por la necesidad, fueron un instrumento en la maquinara de
hilados, dando poder de conversin y regulando la velocidad.
Inclusive la habilidad de un mecanismo para producir un movimiento
lineal preciso, sin una gua de referencia, tom aos en solucionarse.
Cientficos, mayormente Alemanes, Rusos e Ingleses, han investigado
este dominio sobre los ltimos 200 aos, as que el anlisis
tradicional o los problemas de sntesis (como los de movimeinto
planar) han sido resueltos (ve las bibliotecas en lnea en los
enlaces externos, en alemn e ingls). La tecnologa electrnica de hoy
en da ha dado cmo algo obvio muchas aplicaciones de acoplamiento
mecnico, tales como la computacin mecnica, el teclear y la
maquinaria. De todos modos, los diseos modernos de acoplamiento
mecnico continan avanzando, y los diseos que ocupaban a un
ingeniero por das, hoy pueden ser optimizados por una computadora
en segundos. Inclusive los servomotores con un control digital son
comunes, y a primera vista fciles de usar, sin embargo algunos
problemas de movimiento (especialmente para movimientos rpidos y
precisos) an son solamente resueltos por medio de acoplamientos
mecnicos. Actualmente, los acomplamientos mecnicos han retomado
gran importancia en la construccin de robots, donde en Japn exite
tambin una historia de desarrollo e investigacin muy avanzada sobre
acoplamiento mecnico, pudiendo desarrollar nuevos avances en
robtica con excelsa precisin.
TeoraLos acoplamientos ms simples tienen un grado de libertad de
uno, lo que significa que hay una entrada de movimiento (input
motion, en Ingls Ingls) que produce una salida de movimiento
("output motion", en Ingls). La mayora de los acoplamientos son
tambin planares, significando que todos los movimientos toman lugar
en un slo plano. Los
acoplamientos espaciales (no-planar) son ms difciles de disear y
por lo tanto no tan comunes. La ecuacin de Kutzbach-Gruebler es
usada para calcular los grados de libertad en los acoplamientos. El
nmero de grados de libertad de un acoplamiento es tambin llamado su
movilidad. Una versin simplificada de la ecuacin de
Kutzbach-Gruebler para los acoplamientos planares es:
= movilidad = grados de libertad = nmero de uniones (incluyendo
la unin a tierra) = nmero de pares cinemticos de un grado de
libertad (pin o bola movible)
Una forma ms general de la ecuacin de Kutzbach-Gruebler para los
acoplamientos planares conteniendo uniones ms complejas:
O, para acoplamientos espaciales (acoplamientos que se llevan a
cabo en un movimiento en 3D):
= movilidad (grados de libertad) = nmero de uniones (incluyendo
una unin a tierra) = nmero total de uniones, sin tomar en cuenta la
conectividad o los grados de libertad
= suma de los grados de libertad de cada unin.
La movilidad de una mquina hidrulica puede ser fcilmente
identificada contando el nmero de cilindros hidrulicos controlados
independientemente.
Acoplamientos sencillos son capaces de producir un movimiento
complicado.
Tipos de uniones:
Pin, rotacin de GDL (Grado De Libertad) de uno. Algunos ejemplos
son: bujes, cojinetes, pernos, empalmes, remaches y bisagras.
Semiesfricos, movimiento linear de GDL de uno o dos. cojinetes
lineares, cilindros hidrulicos, rodillos y pistones. Bolla y
socket, rotacin de GDL de tres, usualmente restringido a un GDL de
uno por las otras uniones en el mecanismo.
Los diseadores sintetizarn un acoplamiento comenzando por un
movimiento de salida requerido, una ventaja mecnica, velocidad y
aceleracin. Un tipo de acomplamiento es escogido y modificado para
dar el desempleo requerido. Cada unin es tratada como un vector, y
los vectores pueden ser combinados en un sistema de ecuaciones,
porque stos forman un circuito. La matriz es resuelta para crear
una ecuacin de forma cerrada que relaciona las entradas de
movimiento con los movimientos de salida. Lo mismo es hecho para la
ventaja mecnica, o en otra cantidad importante. Las
ecuaciones de movimiento son derivadas con respecto al tiempo
para encontrar la velocidad y aceleracin de las partes del
mecanismo.
Tipos de acoplamientosLos acoplamientos mecnicos pueden
dividirse en acoplamientos rgidos, flexibles y especiales o
articulados.Acoplamientos Rgidos
Acoplamiento Rgidos de manguitos.
Manguitos de desgastePara que los retenes radiales de eje
funcionen de manera eficiente, el estado de la superficie de
contacto, es decir, la superficie del eje, es de suma importancia.
Si dicha superficie est desgastada o daada, los retenes no podrn
cumplir su funcin: retener el lubricante y excluir los
contaminantes. Los manguitos de desgaste SKF han sido desarrollados
para resolver el problema de superficies de contacto de retenes
desgastadas en los extremos de los ejes y ofrecen la posibilidad de
reparar estos ejes de manera sencilla. Estos manguitos se colocan
sobre la superficie daada y permiten reutilizar el eje en cuestin
de minutos y a una fraccin del coste del reacondicionamiento
tradicional. Segn el tamao, los manguitos de desgaste SKF se
suministran en dos diseos diferentes:
SKF SPEEDI-SLEEVE: manguitos de desgaste de paredes muy delgadas
que permiten el uso de retenes del mismo tamao que el original. La
gama de manguitos SKF SPEEDI-SLEEVE comprende los SPEEDI-SLEEVE
estndar para unas condiciones de funcionamiento normales y los
SPEEDI-SLEEVE Gold para unas condiciones de funcionamiento arduas.
Estn disponibles para dimetros de eje de
hasta 200 mm (8 pulgadas). LDSLV: manguitos de desgaste para
dimetros de eje de ms de 200 mm (8 pulgadas) y hasta 1150 mm (45
pulgadas) y con un espesor de pared de 2,4 mm. Existen dos diseos a
peticin: el manguito LDSLV3 con una pestaa y el LDSLV4 sin
pestaa.
Para presentar el perfil de una aplicacin para los manguitos de
desgaste escriba a:
Acoplamiento Rgidos de platillos.
ACOPLAMIENTOS ELSTICOS
Los acoplamientos Rotex son elsticos a la torsin y transmiten el
par de forma continua. ROTEX MODELO STANDARD
Acoplamientos flexibles a la torsin. compensan desalineaciones
axiales, radiales y angulares. Vibraciones y golpes son absorbidos
de forma efectiva. adecuado para pares de hasta 20.000 Nm.
Descargar catalogo PDF con medidas.
ROTEX GS Acoplamientos para mando y regulacin. Rgidos a la
torsin. Absorcin de vibraciones. Pares hasta 940 Nm. Descargar
catalogo PDF con medidas.
ROTEX GS Tipo P, segn Din 69002 Desarrollado para unidades con
husillo principal y unidades de corte rpido.
ROTEX BFN y AFN Acoplamiento desmontable mediante bridas. El
ROTEX-AFN se caracteriza por el desmontaje radial del elastmero sin
necesidad de desmontar el equipo. ROTEX CF y DF Ejecucin en bridda
para maquinaria pesada. Tipo CF - unin brida - eje. Tipo DF -
ejecucin de doble brida para el atornillado del elemento motriz o
accionado. Montaje radial, sin movimientos de otros elementos, lo
que hace posible un cambio rpido del elastmero. Descargar catalogo
PDF con medidas.
REBOLEX Acoplamientos con casquillos de compresin. Para
compensar golpes, vibraciones y desplazamientos de los ejes.
adecuados para desmontaje radial con pequea distancia entre
ejes.
BOWEX Acoplamientos de dientes abombados. Para cualquier conexin
de ejes que requieran flexibilidad y ningn mantenimiento.
BOWEX JUNIOR Los acoplamientos de dientes abombados de nylon con
dimetros de 6 a 24 mm. son de poco peso y libres de mantenimiento.
son resistentes a la corrosin.
BOWEX FLE - PA Acoplamientos de dientes abombados con bridas
normalizadas para motores de explosin. Rgidos a la torsin, en
combinacin de nylon y acero son apropiados para la conexin de
motores diesel SAE con bombas
hidrulicas. Son de cortas dimensiones y libres de mantenimiento.
Descargar PDF con medidas. RADEX N Acoplamientos de lminas rgidos a
la torsin. Transmisin de par sin holguras con espaciador que puede
ser desmontado radialmente. Resistente hasta temperaturas de 300 C.
Incluso con grandes desalineaciones slo se producen pequeas fuerzas
de restablecimiento. Descargar PDF con medidas.
LAMEX Acoplamientos de lminas rgidos a la torsin. Sistema de
acoplamiento con elementos elsticos de nylon electro-conductivo.
Apropiados para aplicaciones que requieran aislamiento termico.
RUFLEX Limitadores de par. Protegen los elementos de transmisin
contra sobrecargas. aplicable hasta 6.800 Nm. El par deslizante
puede ser variado manualmente de forma sencilla.
Si desea ms informacin, otros modelos, si no sabe que modelo de
plato necesita no dude en consultarnos, le esperamos con toda la
informacin que necesita.
ROTEX STANDARD Torque Maximum Speed [Nm] [1/min] at V= Nominal
Max Alternating TKN TKmax TKW 30 m/s 40 m/s 10 20 2,6 14000 19000
35 70 9,1 10600 14000 95 190 25 8500 11800 190 380 49 7100 9500 265
530 69 6000 8000 310 620 81 5600 7100 410 820 107 4750 6300 625
1250 163 4250 5600 1280 2560 333 3550 4750 2400 4800 624 2800 3750
3300 6600 858 2500 3350 4800 9600 1248 2240 3000 6650 13300 1729
2000 2650 8550 17100 2223 1800 2360 12800 25600 3328 1500 2000
18650 37300 4849 1400 1800
Finished Bore [mm] Size ROTEX 19 ROTEX 24 ROTEX 28 ROTEX 38
ROTEX 42 ROTEX 48 ROTEX 55 ROTEX 65 ROTEX 75 ROTEX 90 ROTEX 100
ROTEX 110 ROTEX 125 ROTEX 140 ROTEX 160 ROTEX 180 d min d max 25 35
40 48 55 62 74 80 95 110 115 125 145 160 185 200
50 60 60 60 80 85
BOWEX
ROTEX CF Y DF
FLE-PA
Acoplamiento Rgidos por sujecin cnica.
Acoplamientos Flexibles
Acoplamiento flexible de Manguitos de goma. Acoplamiento
flexible de disco flexible. Acoplamiento flexible de fuelle
helicoidal. Acoplamiento flexible de quijada de goma. Acoplamiento
flexible direccional de tipo Falk. Acoplamiento flexible de
cadenas. Acoplamiento flexible de engrane. Acoplamiento flexible de
muelle metlico.
Acoplamientos especiales o articulados
Junta eslabonada de desplazamiento lateral. Junta universal.