Cadenas y catarinas

Dentro de las transmisiones mecánicas, es una de las mas usadas para transmitir potencia de manera eficiente.

Relación constante puesto que no se involucra al deslizamiento ni el arrastre

Larga vida y capacidad de impulsar varios ejes a partir de una sola fuente de potencia.

Sincronismo de velocidad angular

De las cadenas de transmisión de potencia, los mas conocidos son

Casquillo

Eslabones perfilados

Dentadas

Son un medio altamente eficiente en transmisión mecánica por lo que es la que mayor difusión tiene.

Sus componentes principales son una placa exterior, placa interior, rodillo y casquillo.

Algunas de las compañías que se especializan en su producion y comercializacion son

Iwis y Köbo( productoras alemanas)

Regina (productora italiana)

Renold (productora inglesa)

Iris(productora española)

Rexnord, Link-Belt y Diamond (productoras estadounidenses)

Para designar el paso de diámetro de la Catarina (D) se designa por la fórmula

𝐷 =𝑝

𝑠𝑒𝑛 (180°/𝑁)

Donde

N=número de dientes de la Catarina

p= paso de la cadena.

Es importante reducir el ángulo de articulación lo tanto como sea posible debido a que la vida de una transmisión esta en función del desgaste y resistencia a la fatiga superficial de los rodillos.

La velocidad de la cadena se define como el número de pies que sale de la Catarina en una unidad de tiempo. De modo que la velocidad en pies por minuto es

𝑉 =𝑁𝑝𝑚

12

Donde:

N=numero de dientes de la Catarina

p= paso de la Catarina

n= velocidad de la Catarina, rpm

Velocidad máxima de salida de la cadena

𝑉𝑚𝑎𝑥 =π𝐷𝑛

12

Velocidad mínima de salida de la cadena

𝑉𝑚𝑖𝑛 =π𝑑𝑛

12

La variación cordal de velocidad o variación de velocidad, se considera para transmisiones de cadena que deban sincronizar componentes o procesos de precisión

∆𝑉

𝑉=

𝑉𝑚𝑎𝑥−𝑉𝑚𝑖𝑛

𝑉

Resulta ventajoso tener una Catarina tan pequeña como sea posible.

Para operación suave a velocidades moderadas como altas se recomienda usar una Catarina de al menos 17 dientes.

19 o 21 dientes proporciona mejor esperanza de vida como menor ruido de la cadena.

Para velocidades menores se utiliza menos dientes pero se sacrifica la vida de la cadena

Las transmisiones mas eficaces tienen relacion de velocidad 6:1

La potencia nominal limitada por la placa del eslabón es

𝐻1 = 0.004𝑁11.08𝑛1

0.9𝑝 (3−0.07𝑝) hp

La potencia nominal limitada por rodillos es

𝐻2 =1000𝐾𝑟 𝑁1

1.5𝑝 0.8

𝑛11.5

Donde:

𝑁1 = 𝑁𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑎𝑡𝑎𝑟𝑖𝑛𝑎 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟

𝑛1 = 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑎𝑡𝑎𝑟𝑖𝑛𝑎, 𝑟𝑝𝑚

p= paso de la cadena, pulgadas

𝐾𝑟 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑎𝑑𝑒𝑛𝑎𝑠.

Resulta preferible tener un numero impar de dientes en la Catarina y un numero par de pasos en la cadena para evitar un eslabón especial.

La longitud dada en pasos es:

𝐿

𝑝=

2𝐶

𝑝+𝑁1+𝑁2

2+(𝑁1+𝑁2)

2

4π2𝐶/𝑝

La distancia entre centros esta dada por

𝐶 =𝑝

4[−𝐴 + 𝐴2 − 8(

𝑁2−𝑁1

2π)2]

Campo de aplicaciones de las transmisiones con cadena de rodillos.

Dimensiones de cadenas estándares de rodillo americana.

Capacidad nominal de potencia de paso único de Catarina de 17 dientes.

Factores de corrección de dientes K1

Las siguientes tablas indican la potencia en HP, transmisible por las cadenas de simple hilera, en función de la cantidad de dientes del piñón y de la velocidad en r.p.m., a que trabaja el mismo.

Cadenas, Mecánica eléctrica industrial, Ing. A.R.Odetto.

Diseño en ingeniería mecánica de Shigley, 9na Edición.

Ingeniería mecánica, M.E. García Domínguez y G. González Rey.