Guía Completa de Transmisiones por Cadena: Mecánica, Aplicaciones y Mantenimiento

Al igual que las correas, la transmisión por cadena es otro método para transmitir potencia mecánica de un punto a otro. Suele emplearse para llevar potencia a las ruedas de vehículos. También se llama cadena de transmisión o cadena motriz, y transmite potencia mediante una cadena de rodillos que engrana con una rueda dentada (piñón). Los dientes engranan con los orificios de los eslabones.

Hoy veremos la definición, aplicaciones, componentes, tipos y funcionamiento de la transmisión por cadena, así como sus ventajas e inconvenientes.

¿Qué es una transmisión por cadena?

Es un modo de transmitir potencia mecánica (movimiento rotatorio) de un lugar a otro. Además de transmitir potencia, sirve para transportar mercancías, elevar y arrastrar objetos. La potencia se considera de salida cuando la cadena está en rotación.

También puede verse como una serie de eslabones unidos por articulaciones de pasador. Consiste en cadenas continuas enrolladas alrededor de dos o más piñones.

Normalmente se usa donde la distancia entre la generación de potencia y su transmisión es corta. No obstante, algunos diseños y tipos permiten transmitir potencia a distancias mayores.

La transmisión de potencia en cadena es muy eficaz: no hay pérdidas por deslizamiento, a diferencia de correas o cuerdas donde siempre ocurre cierto deslizamiento. Además, la relación de velocidades permanece constante, lo que la hace preferible frente a la transmisión por correa.

Finalmente, la cadena corre sobre una rueda llamada piñón, diseñada con varios dientes en su circunferencia. Aunque no todas las cadenas requieren piñón.

Aplicaciones

Principales aplicaciones de la transmisión por cadena:

• Transmisión de potencia.
• Elevación de cargas y transporte de materiales.
• Maquinaria para trabajar madera.
• Equipos de manipulación de materiales.
• Vehículos: coches, motocicletas, bicicletas, camiones, etc.
• Maquinaria o equipos agrícolas.

Componentes de las transmisiones por cadena

La imagen siguiente muestra el diagrama y componentes de una transmisión por cadena básica.

Clasificación de las transmisiones por cadena

Pueden clasificarse en tres tipos según su aplicación:

• Cadenas para elevación de cargas
• Cadenas para transmisión de potencia, y
• Cadenas de arrastre (hauling).

Cadenas para elevación de cargas:

Se usan para suspender, subir o bajar cargas en manipulación de materiales. Las cadenas de eslabones son las más populares. Ventajas: buena flexibilidad en todas direcciones, silenciosas, diseño simple y fácil fabricación, funcionan en tambores y poleas de bajo diámetro.

Cadenas para transmisión de potencia

Transmiten potencia de un eje a otro.

Limitaciones de las cadenas de eslabones: operan a bajas velocidades, fallo repentino posible, sensibles a sobrecarga y golpes, peso elevado.

Cadenas de arrastre:

Sirven para transportar materiales continuamente por deslizamiento, tracción o carga.

Tipos de transmisiones por cadena

Los tipos se explican según su clasificación:

Cadenas de izado (hoisting chains):

Un polipasto es un dispositivo mecánico para subir o bajar cargas, desplazando mercancías pesadas en un puesto de trabajo. La cadena que realiza la operación se llama cadena de izado. Son lo bastante resistentes para cargas pesadas. Se subdividen en dos categorías:

• Cadena de eslabones ovalados (oval-link):

Son el tipo común en polipastos; constan de eslabones ovalados unidos. También llamadas cadenas de eslabón. Aunque también se usan eslabones cuadrados, el encordamiento (kinking) ocurre fácilmente bajo alta carga. Solo para bajas velocidades.

• Cadenas de eslabones con perno (stud-link):

Minimizan deformación y enredo. Barras redondas o pernos dentro del eslabón ovalado aportan mayor resistencia. Usadas en barcos para subir/bajar el ancla y en algunos polipastos de grúa para cargas muy altas.

Cadenas transportadoras (conveyor chains):

Comunes en transportadores, dispositivos mecánicos para mover materiales. La cadena está bien conformada para engranar con piñones. Fabricadas en hierro fundido maleable para maquinaria de baja velocidad. Limitación: movimiento no suave, riesgo de desgaste.

Estas cadenas se dividen en dos tipos:

Cadena transportadora de unión desmontable o de gancho (detachable/hook joint) – para distancias cortas entre transmisión de potencia.

Cadena transportadora de extremo cerrado (closed-end pintle) – consta de casquillo y eslabón, fundida en una sola pieza y templada para mayor resistencia.

Cadena de transmisión de potencia (power transmission chain drive)

Transmite movimiento rotatorio de un eje a otro. De acero, a veces templado para resistir desgaste. Mayor precisión y engrane fácil con piñones.

Se subdividen en tres tipos:

· Cadena de bloques (blockchain):

Para zonas de baja velocidad; genera ruido por contacto brusco entre piñón y cadena. También en algunos transportadores de baja velocidad.

· Cadena de rodillos (roller chain):

Componentes: casquillo, eslabón interior, pasadores, placa exterior, placa interior y rodillos. Casquillo con rodillo entre ambas placas; pasador atraviesa ambos extremos del rodillo para fijarlo. Generalmente de acero.

Los rodillos giran libremente dentro del casquillo, minimizando desgaste al contactar con el piñón. Funcionamiento silencioso y menor desgaste que cadenas de bloques; sirve para cualquier circunstancia, como transmisión de alta velocidad (motocicletas). Durabilidad prolongada con lubricación adecuada.

• Cadena silenciosa o de dientes invertidos (silent/inverted tooth chain):

También para alta velocidad. Sin rodillos; perfil preciso que engrana y corre suavemente sobre el piñón. La lubricación es clave; sin ella, desgaste rápido.

Principio de funcionamiento

El funcionamiento es sencillo. Explicarlo solo con texto no es óptimo; el aprendizaje visual ayuda más, por eso se incluye el vídeo que explica el funcionamiento.

Mira el vídeo para aprender cómo funciona una transmisión por cadena.

Ventajas e inconvenientes de la transmisión por cadena

Ventajas:

Beneficios de los diversos tipos:

• Múltiples ejes pueden accionarse desde una sola cadena.
• Sirven para distancias largas y cortas.
• No hay riesgo de incendio.
• Compactas y de dimensiones reducidas.
• Su funcionamiento no se ve afectado por temperatura o condiciones ambientales.
• Instalación sencilla.
• Resisten condiciones abrasivas.
• No se produce latigazo (slapping).
• Pueden operar en condiciones húmedas.
• Eficiencia muy alta, ~96%.

Inconvenientes:

Limitaciones a pesar de sus beneficios:

• No aptas para aplicaciones que requieran deslizamiento.
• Requieren lubricación frecuente.
• Menor capacidad de carga que engranajes.
• Funcionamiento ruidoso y posibles vibraciones.
• No aptas donde se requiera movimiento preciso.
• Requieren carcasa.
• No sirven para ejes no paralelos.
• Requieren ajuste cuando la cadena afloja.

Conclusión

Las transmisiones por cadena son un gran invento en el mundo mecánico por su versatilidad. En este artículo hemos explicado definición, aplicaciones, diagrama, componentes, tipos y funcionamiento, así como ventajas e inconvenientes.

Espero que hayas disfrutado la lectura; si es así, comenta tu sección favorita y comparte con otros estudiantes técnicos. ¡Gracias!