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.