Transmisión mecánica de potencia: Tipos de movimiento, correas de distribución y engranajes

¿Qué tipos de movimiento hay en la mecánica?

Hay un movimiento uniforme donde un cuerpo se mueve a la misma velocidad en todo momento, y no se acelera ni desacelera.

El movimiento no uniforme se produce cuando la velocidad o dirección de un cuerpo cambian durante el proceso de movimiento, lo que puede provocar aceleración o desaceleración. Hay dos casos: aceleración uniforme y aceleración no uniforme.

¿Cuáles son los tipos de transmisión de potencia mecánica?

Hay muchos tipos diferentes de accionamientos y transmisiones que se utilizan para la transmisión de potencia mecánica.

Algunos de ellos son accionamientos lineales, poleas, cojinetes de bolas (más información en este blog), acoplamientos (más información en este blog), engranajes, conexiones de eje-cubo y cabezales giratorios. Cada uno de estos accionamientos tiene sus propias ventajas e inconvenientes.

• Por ejemplo, los accionamientos lineales son muy eficientes, pero no se pueden usar para un par más alto.
• Las poleas, a su vez, pueden absorber un par elevado, pero suelen ser difíciles de instalar.
• Los acoplamientos y engranajes son los tipos de accionamientos más utilizados porque también pueden transferir un par grande.
• Las conexiones de eje-cubo son una buena opción para la transferencia de par alto, pero son más difíciles de instalar que otros accionamientos.
• Los cabezales giratorios son especialmente adecuados para la transferencia de par elevado y también son fáciles de instalar.

Es muy importante seleccionar el sistema de transmisión o accionamiento adecuado para la aplicación. Para ello, es crucial determinar el componente adecuado para la aplicación y conocer las diferentes características y requisitos del sistema.

La mejor manera de desarrollar un sistema de transmisión o transferencia eficiente es recabar la participación de un experto que seleccione los diversos componentes que están diseñados específicamente para satisfacer las necesidades del sistema. También puede ayudarle a elegir la tecnología de transmisión o transferencia adecuada para su aplicación.

¿Qué factores desempeñan un papel en la transmisión de potencia?

El par es una fuerza que actúa sobre un objeto para girarlo. Cuando una fuerza actúa sobre un objeto para girarlo, la fuerza se denomina par. El par tiene diferentes tipos de efectos. El par puede ayudar a aumentar o disminuir la velocidad de rotación de un objeto.

Los ingenieros describen la torsión como la torsión de un cuerpo resultante de la acción de un momento de torsión. Al intentar girar una barra a lo largo de su eje longitudinal, un momento de torsión actuará además de cualquier fuerza lateral.

El momento geométrico de inercia, también llamado segundo momento del área, es un indicador común utilizado en la teoría de la fuerza que se deriva de la sección transversal de un portador. Se utiliza para calcular las deformaciones y tensiones generadas por cargas de torsión y doblamiento.

Un momento de inercia describe el movimiento rotacional de un cuerpo. Se refiere a la cantidad de energía necesaria para girar un objeto o cambiar el ángulo de rotación. Está vinculado a la masa de un cuerpo unido al eje de rotación. Cuanto mayor sea la masa y más alejada esté la masa del eje de rotación, mayor será el momento de inercia.

Un movimiento con poleas dentadas, correas de distribución, correas planas, correas redondas y poleas de retorno

Las correas de distribución, también conocidas como correas de control, son un elemento esencial de la transmisión de potencia mecánica. Se instalan en los motores de muchos coches y conectan el cigüeñal a los árboles de levas.

Los árboles de levas controlan las válvulas de los cilindros, transfiriendo así la fuerza del cigüeñal a los árboles de levas. Para que la correa de distribución funcione correctamente, debe estar bajo una tensión elevada.

Suele estar hecha de caucho, poliuretano o caucho sintético. Se incorporan fibra de vidrio o aramida longitudinalmente para aumentar la capacidad de carga y la vida útil. Algunos modelos están reforzados adicionalmente con un tejido de nailon.

Son fáciles de mantener, eficientes y duraderas. Se pueden utilizar para transferir fuerza y potencia, y también para la manipulación y colocación de materiales, dependiendo del dentado del perfil. Las correas síncronas eliminan cualquier preocupación sobre la lubricación. Son fáciles de reemplazar y muy duraderas, ya que presentan poca o ninguna elongación.

• Correas de distribución
• Poleas dentadas
• Rodillos de soporte

Correas de distribución

Las correas de distribución son un elemento muy popular de la transmisión de potencia, especialmente en la tecnología de motores. Combinan las características de una correa plana y una cadena al encajar en los dientes de las poleas de distribución.

También se denominan correas síncronas o correas de control. Se pueden utilizar para convertir el movimiento de un variador, transmisión o partes de una máquina en par controlado. Este sistema puede tener muchas aplicaciones diferentes y se puede utilizar en diferentes componentes para transferir fuerza en un mecanismo particular.

Poleas dentadas

Las poleas dentadas son un componente elemental en una transmisión por correa de distribución y se utilizan para transferir el par y el movimiento de un eje a otro. Son un componente importante para convertir la energía mecánica en un sistema.

Perfil de diente

Se utilizan principalmente estrías o perfiles de dientes en la tecnología de transmisión porque facilitan la transmisión de potencia de enclavamiento entre la correa de distribución y la polea de distribución, sincronizando así los ejes de transmisión.

Hay varios tipos de perfiles de engranajes: Perfil trapezoidal, perfil circular, perfil curvado y perfil parabólico. De estos cuatro perfiles, el engranaje trapezoidal, además de la tecnología de accionamiento, también se utiliza en muchas aplicaciones de transporte debido a la gran superficie de contacto de los dientes.

Poleas locas

Las poleas locas rodillos son un componente esencial en los sistemas de cintas transportadoras y desempeñan un papel pasivo en la transmisión mecánica de potencia. Sostienen la cinta transportadora que gira entre un cabezal y un tambor trasero haciendo contacto rodante entre la estructura de soporte y la cinta transportadora. Como resultado, pueden convertir el tipo de movimiento y también la transmisión de potencia.

Aplicaciones para correas de distribución y poleas dentadas

¡Descubra el mundo de la transmisión mecánica de potencia! Hay muchas formas diferentes de usar los tipos de movimiento y las conversiones para transferir energía de manera eficiente de una ubicación a otra. Las correas de distribución y las poleas de distribución son algunos de los componentes más comunes en la ingeniería mecánica que ayudan a las máquinas y sistemas a producir las propiedades y los pares necesarios.

En impresión 3D

Las impresoras 3D son máquinas que convierten materiales líquidos o sólidos como plásticos, metales, arena, cera, resinas y cerámicas en objetos tridimensionales. Los modelos 3D se diseñan y se transmiten al dispositivo con ayuda de un software. La impresión en 3D se realiza luego mediante la superposición del material en una placa portadora.

La industria utiliza a menudo las impresoras 3D para producir prototipos y piezas únicas. Funcionan de la mano con transmisiones lineales eficientes, correas de distribución, poleas de correa dentadas y otros componentes, donde la máxima precisión es crucial.

Cálculo de la relación de velocidad: correas de distribución y poleas dentadas

Cuando se trata de las relaciones de velocidad de las correas de distribución y las poleas dentadas, puede configurarlo todo aquí mismo. O utilice el PDF para calcular la relación de velocidad correcta.

Tamaño y medición: correas de distribución y poleas dentadas

Al comprar una correa síncrona, considere el tamaño mínimo de la polea individualmente para asegurarse de que el número de dientes sea igual o superior al número de dientes mínimo. También es importante que la precarga correcta actúe sobre la correa síncrona para garantizar la mayor vida útil posible de la correa. Una precarga insuficiente puede hacer que la correa salte, mientras que una precarga excesiva afectará a su desgaste.

Selección del tamaño óptimo de la correa de distribución

Dependiendo del tipo de aplicación, hay disponibles diferentes tamaños y diseños, todo ello con el objetivo de proporcionar el tamaño óptimo de la correa de distribución.

El nivel de transferencia de potencia depende de muchos factores; por lo tanto, la capacidad exacta de carga debe considerarse y calcularse individualmente para cada caso de uso específico. Para obtener más información sobre el cálculo de correas síncronas, consulte el PDF.

Selección del perfil óptimo del diente de la polea

Para ayudarle a seleccionar el perfil óptimo del diente de la polea, le proporcionamos una descripción general de las diferentes formas de perfil por tipo de aplicación en forma de archivo PDF.

¿Qué hacer con el mantenimiento o la rotura de la correa?

Esta guía le ayudará a identificar daños durante el engarce de la correa, tensiones importantes de instalación de la correa, desalineación de la correa de distribución y otras condiciones ambientales adversas, junto con acciones correctivas y preventivas. Si tiene problemas con el variador, la caja de engranajes, el par, la máquina o los componentes, un análisis cuidadoso del sistema le permitirá minimizar los costes de mantenimiento.

Desgaste y fallo normal de la correa

Un error común que se produce con una correa después de 2 o 3 años de uso es la reducción de la resistencia a la tracción de la correa debido a la fatiga de la rosca.

En el caso de las correas utilizadas durante un periodo de tiempo prolongado, normalmente no se requieren medidas adicionales para optimizar su rendimiento. Sin embargo, la longevidad de la correa depende de diversos factores, como el entorno, el estado de las poleas, la potencia transferida, la tensión del conjunto de la correa, la alineación del eje y la manipulación de la correa antes y durante la instalación.

Defectos de doblado

Los defectos de doblado se producen en lugares donde actúan fuerzas muy altas sobre el lado de tensión de la correa cuando las correas se colocan alrededor de un diámetro muy pequeño. Esto puede hacer que las fibras individuales reduzcan la resistencia a la tensión de la correa, lo que puede provocar fallos.

Hay varias causas de dichos daños, como un funcionamiento incorrecto de la correa, tensión insuficiente durante la instalación, radios de ranura inadecuados y/u objetos extraños que entran en la transmisión por correa. Un almacenamiento inadecuado, un embalaje inadecuado y un tratamiento inadecuado de la correa también pueden provocar que la correa se doble antes y durante la instalación

Instalación incorrecta

Especialmente con las correas síncronas, una tensión de instalación excesiva puede provocar el cizallamiento de los dientes de la correa o su rotura por tracción. Esto suele notarse por un desgaste significativo a lo largo de las superficies de contacto de la correa.

Desalineación de la polea

Las transmisiones de eje mal alineadas o las poleas cónicas suelen tener un perfil irregular relacionado con el desgaste en los flancos de los dientes de la correa, lo que da lugar a cargas irregulares en las áreas de la red (entre los dientes).

Esto puede causar grietas en el lado de la correa que absorben la mayor tensión y se extienden hasta el ancho de la correa, lo que finalmente provoca una división del perfil del diente. Además, un borde de la correa puede presentar un desgaste significativo debido a una fuerza de tracción alta.

Temperaturas/calor excesivos

Si las correas de goma funcionan a temperaturas excesivas o inadecuadas, la goma se endurece y se puede desgarrar la parte posterior al doblarse.

Estas grietas suelen ser paralelas a los dientes de la correa y se producen principalmente en las superficies de contacto (entre los dientes de la correa). El cable de tracción puede fallar con frecuencia.

Control de calidad de las correas de distribución. Cómo lograr resultados precisos

Nuestro control de calidad de todos los productos finales garantiza que la transmisión de potencia mecánica requerida para los sistemas de correas cumpla con las especificaciones DIN y tolerancias de fabricación correspondientes. Estos controles se llevan a cabo de acuerdo con las directrices nacionales e internacionales o en función de consultas individuales con los clientes. Los métodos de prueba se utilizan para comprobar los diferentes tipos de movimiento y conversiones de los variadores, cajas de engranajes, máquinas y sistemas de par y para comprobar los componentes.

Configure sus piezas de montaje

Con el configurador MISUMI puede configurar libremente cojinetes, ejes y otros componentes.

Seleccione el tipo de componentes y establezca las tolerancias deseadas.

Biblioteca de CAD

Aproveche nuestra extensa biblioteca de CAD para encontrar la mejor pieza de montaje para sus componentes y aplicaciones. Descargue su componente configurado de forma gratuita desde nuestra página web.

Después, podrá importar los componentes descargados a su programa CAD.

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