Mayor vida útil de la cadena de transmisión

Por Tim Morrison

En el mundo del mantenimiento de la cadena de transmisión, existen varias situaciones que reducen en gran medida la vida útil de las cadenas de rodillos. Las cadenas que fallan prematuramente tienen un impacto que afecta el resultado final de un fabricante al causar costosos tiempos de inactividad y reducir el tiempo total de producción disponible.

Los sitios de fabricación deben basar las decisiones de compra de la cadena no en el precio unitario inicial, sino en el costo total de propiedad. Dado que la cadena es un componente portátil, elija una marca que proporcione ahorros de costos a largo plazo y reduzca la necesidad de productos de reemplazo.

De las muchas condiciones de funcionamiento que pueden causar un desgaste prematuro de la cadena y una falla final, ninguna es más predominante que la falta de lubricación, las consideraciones de la rueda dentada y la selección incorrecta de la cadena.

Lubricación

Como todos los componentes metálicos que se desgastan entre sí, la superficie del pasador y el buje de una cadena se deslizan entre sí.

Cuando una cadena se acopla con la rueda dentada, el pasador y el buje se desgastan entre sí. Con el tiempo, este desgaste mecánico reduce el diámetro exterior del pasador y aumenta el diámetro interior del buje. Esto aumenta gradualmente el paso relativo entre el eslabón del pasador y el eslabón del rodillo y hace que aumente la longitud total de la cadena. Esto se conoce comúnmente como estiramiento de la cadena (ver Fig. 1).

A medida que se produce el estiramiento, el paso creciente hace que los rodillos "se arrastren" hacia arriba por la cara del diente de la rueda dentada hasta que la cadena finalmente salte un diente. El estiramiento aceptable de una cadena en una aplicación de transmisión depende del número de dientes de la rueda dentada grande (consulte la Tabla A). El estiramiento aceptable para una cadena en una aplicación de transportador es del 2%.

Las dos estrategias más efectivas para prevenir el estiramiento de la cadena son lubricarla adecuadamente o emplear una cadena autolubricante.

Lubricación adecuada

Seleccione un lubricante con una viscosidad que permita el flujo al área del cojinete de la cadena (el área crítica entre el pasador y el buje). Asegurarse de que su lubricación pueda llegar a esta área puede aumentar considerablemente la vida útil de la cadena.

Dependiendo de la velocidad del sistema de transmisión, la lubricación se puede administrar manualmente, en un baño de aceite o mediante un método de inyección forzada.

Asegúrese de que la cadena se limpie periódicamente. Los desechos que quedan en una cadena pueden acumularse rápidamente hasta el punto en que impiden que la lubricación llegue al área del cojinete.

Además, seleccione una cadena con características adicionales para garantizar que la lubricación se retenga en el área del buje del pasador. Por ejemplo, las ranuras de lubricación exclusivas de Tsubaki en la superficie interior del lubricante de la trampa del buje en el área crítica del buje-pasador (ver Fig. 2).

Cadena autolubricante

En operaciones donde la lubricación no es práctica o no está permitida, use una cadena autolubricante (la serie Lambda de Tsubaki es un ejemplo). Lambda utiliza un casquillo de metal sinterizado impregnado de aceite. Cuando el pasador hace contacto con el buje durante la articulación de la rueda dentada, el aceite en el buje forma una barrera que evita el desgaste por pinchazo. La cadena lambda ofrece 14 veces más vida en comparación con una cadena no lubricada.

En los casos en que la cadena estándar se lubrica correctamente, Lambda proporcionará una vida útil equivalente sin el costo adicional de lubricación. La cadena es ideal para aplicaciones donde los contaminantes impiden que las cadenas se lubriquen adecuadamente, los factores ambientales impiden la lubricación convencional o donde se debe evitar el contacto accidental con los productos finales.

Consideraciones sobre el piñón

Instalar y operar la cadena en piñones que no están alineados correctamente es una receta para el desastre (vea la Fig. 3). El diseño básico de la cadena es transmitir fuerza a lo largo de su línea de paso. Hacer funcionar una cadena sobre ruedas dentadas desalineadas introduce una carga lateral y hace que el pasador se enganche con el buje torcido en lugar de recto. Esto hace que la presión del cojinete se concentre en un punto a lo largo del pasador en lugar de en toda su superficie. A menudo, los pasadores de la cadena se cortan en el borde del buje debido a este fenómeno.

Además, considere instalar nuevos piñones cuando reemplace su cadena. A primera vista, esto puede parecer un consejo costoso; Es una práctica común reemplazar varias cadenas antes de cambiar las ruedas dentadas.

En general, una cadena funcionará con una rueda dentada desgastada. Sin embargo, es un ejemplo de la ley de rendimientos decrecientes. Generalmente, por cada cadena nueva que se coloca en una rueda dentada desgastada, la vida útil total de la cadena se reduce. Hacer esto varias veces generalmente da como resultado que la cadena dure solo una fracción de la vida original. Verifique el grosor del diente en el Diámetro del círculo primitivo (PCD) y asegúrese de que no sea inferior al de la Tabla B.

Selección de cadena

Finalmente, una de las principales causas de falla de la cadena comienza justo en el proceso de selección, al no tener en cuenta todas las operaciones que son críticas para el uso exitoso de la cadena en aplicaciones industriales.

Si la cadena se usa en una aplicación existente, ¿cómo falla? ¿Se desgasta o realmente se rompe? Si se estira, ¿está bien lubricada la cadena? ¿Se puede lubricar adecuadamente? ¿Tiene el tamaño suficiente capacidad para soportar la potencia requerida o el tirón de la cadena? ¿Cómo se seleccionó la cadena? ¿Se basó en su resistencia a la tracción o en la carga máxima permitida?

Si la cadena se rompe, ¿falla debido a una falla por tracción o por fatiga? ¿Puedes notar la diferencia mirándolo? ¿Sería más adecuada una supercadena? Las supercadenas están diseñadas para soportar cargas de impacto, pero sacrifican la capacidad de uso en el proceso. Sin embargo, si la cadena se está rompiendo, el estiramiento no suele ser motivo de preocupación.

Estas, junto con una gran cantidad de otras preguntas, juegan un papel importante para garantizar que se seleccione la cadena correcta desde el principio. Por eso es crucial alinear sus operaciones con un fabricante que se especializa en cadenas de resolución de problemas.

Tim Morrison es el gerente de soporte técnico de Tsubaki of Canada Ltd., Mississauga, ON. Para obtener más información, visite www.tsubaki.ca.

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