Acoples Mecánicos

Son elementos de máquina que permiten unir o acoplar para comunicar el movimiento entre dos ejes en línea recta con dirección paralela inclinada o en planos diferentes

Acoples

La capacidad de carga de un acoplamiento debe estar relacionada con:

La potencia a transmitir Características de la transmisión esto es uniforme, altamente impulsiva o

medianamente impulsiva Velocidad , revoluciones por minuto Diámetro de los ejes Vibraciones

Tipos de Acoples Mecánicos

Se pueden clasificar en dos tipos Rígidos o Flexibles

Rígidos: Son empleados para acoplar dos ejes que requieren buena alineación la capacidad esta en relación directa con la capacidad de transmisión del eje al cual se va a acoplar y se selecciona según el diámetro de los ejes y son:

Acople rígido con brida

está compuesto por dos platos con unos agujeros para colocar los tornillos de la unión. Van montados en forma solidaria a los extremos de los ejes generalmente llevan un sistema de encaje para asegurar un riguroso centrado.

Acople de manguito partido

Está compuesto por dos mitades concéntricas y unidos por tornillos y tuercas al ser ajustados realizan la unión de los ejes

Figura 1

Figura 2

Flexibles: reciben el nombre porque permiten una pequeña desalineación de los ejes este desalineamiento es absorbido por las juntas enlaces o componentes del acoplamiento. De las fuerzas que provocan cargas axiales, radiales o combinadas

Los principales acoplamientos flexibles son:

De cruceta Perfect Crown pin Disco flexible Muelles multiflex De cadena De engranaje interno

De cruceta: Tienen dos masas con quijadas protuberantes, las cuales se superponen y se conectan por medio de un inserto elastómero o algún metal blando. El tipo de holguras con que se fabrican, permiten la desalineación axial, angular y paralela, pero suelen conducir a juegos no deseables. Entre las partes.

Perfect: los acoplamientos de disco flexible tipo perfect se componen de dos cuerpos de aleación de aluminio o fundición gris con unas salientes que encajan en las ranuras centrales del disco de caucho. No es recomendado que este caucho este en contacto permanente con aceite

Crown pin: conocidos como acoplamientos de pasadores elásticos constan de dos discos con brida metálica uno de los disco lleva unos pasadores (acoples) con amortiguadores de cuero o caucho que encajan en unos agujeros calibrados practicados en el disco opuesto

Muelles multiflex: los platos o bridas llevan muecas en su periferia en donde se alojan muelles especiales de acero al cromo vanadio las muescas tienen forma especial para adaptarse a la flexión de los muelles absorbiendo además los choques, desalineación, sobrecarga y amortiguando vibraciones.

De cadena: consta de dos piñones de cadena unidos por una cadena dúplex desmontable para acoplar y desacoplar con rapidez y facilidad los dos ejes.

De engranaje interno: está conformado por dos cubos con dentado exterior que engranan con los dientes del engranaje interior tallado en la tapa del acoplamiento

Funciones de los acoplamientos mecánicos

Los acoplamientos tienen por función prolongar líneas de transmisión de ejes o conectar tramos de diferentes ejes, estén o no alineados entre sí. Para llevar a cabo tales funciones se disponen de diferentes tipos de acoplamientos mecánicos.

Importancia que tiene el procedimiento de alineación al momento de acoplar equipos mecánicos

Antes de iniciar el montaje de un acople se debe verificar posibles averías que perjudiquen el buen funcionamiento de la maquina se debe verificar:

Concentricidad del diámetro interior Que el cuñero del acoplamiento no tenga rebabas ni desgaste Pernos y roscas si los hay Que los ejes no tengan rababas Que el cuñero del eje no esté abollonado ni desgastado Que las cuñas ajusten en sus cuñeros

La vida útil de un acoplamiento depende del alineamiento y del espacio (desplazamiento axial) que se dé al elemento flexible.

Las razones no siempre han sido obvias, pero en el mundo moderno la necesidad de alineación lo sabe todo el mundo. Con la maquinaria optimizada actual, la alineación es una parte vital del mantenimiento diario. Las máquinas han de estar continuamente en línea con un mínimo de interrupción. Una máquina averiada causa una pérdida catastrófica de la producción. Cerca del 50% de todas las averías de máquina son debidas a una mala alineación.

La alineación de ejes puede hacerse con diferentes herramientas. La manera más fácil es utilizando una regla entre dos acoplamientos y alinear estos a ojo. El resultado no es demasiado exacto y depende mucho del usuario. Mejor resultado puede obtenerse utilizando indicadores de esfera mecánicos. Un hábil y experimentado operario puede obtener mediciones buenas y fiables, pero esto toma tiempo y exige paciencia. Una manera mucho más fácil y mucho más precisa es utilizar sistemas de alineación basados en luz láser. No exigen habilidades especiales y proporcionan resultados exactos y fiables.

¿Cómo se reconoce una desalineación?

Son varios los síntomas que lo indican. Manteniendo bien abiertos los ojos es posible comprobarlo sin necesidad de equipamiento especial.

• Fallos prematuros en cojinetes, retenes, ejes y acoplamientos

• Excesivas vibraciones en sentido radial y axial

• Elevada temperatura de envolventes en o cerca de cojinetes o del aceite evacuado

• Cantidad excesiva de fugas de aceite en los retenes de cojinete

• El acoplamiento está caliente mientras funciona e inmediatamente tras la parada. Encontrará Polvo de goma en el interior de las gualderas

• Pernos de fundamento sueltos

• Pernos de acoplamiento suelto o roto

• Excesiva grasa en el interior de las guardas

• Piezas parecidas del equipo vibran menos o parecen tener una vida útil más larga

• Los ejes se rompen (o agrietan) en o cerca de los cojinetes interiores o de los bujes de acoplamiento

Efectos del estado de la base y variaciones térmicas

Aunque ustedes alineen correctamente sus máquinas existe el riesgo de que se averíen a causa de mala alineación. Si el fundamento sobre el que se ha montado la máquina se alabea se produce el fenómeno llamado "mal pie", es decir, que uno de los pies de la máquina hace mal contacto con el suelo. Es de la máxima importancia que esta circunstancia sea corregida antes de proceder a la alineación. Si la alineación se hace cuando la máquina está fría y no se tiene en consideración la compensación por dilatación térmica, la máquina probablemente funcionará desalineada a la temperatura de trabajo.

Las diferencias en temperatura pueden causar grandes desalineaciones debido al hecho de que los envolventes y tuberías de la máquina se dilatan al aumentar o disminuir la temperatura.

Desalineación y consumo de energía

La desalineación tiene un impacto directo en el consumo de energía. Hay casos documentados que muestran ahorros de 2 al 17%. El termograma de abajo muestra dos acoplamientos diferentes y la cantidad de calor generada debido a una mala alineación.

Efectos de la desalineación en cojinetes y retenes

La vida útil de los cojinetes se ve directamente afectada por las fuerzas a las que se ven sometidos. La más pequeña desalineación puede generar fuerzas excesivas sobre cojinetes y retenes. Una máquina mal alineada genera estrés tanto en los cojinetes como en los ejes. Un efecto de este estrés es la rotura de los retenes que dejan escapar el aceite lubricante y permiten la entrada de productos contaminantes. Todo ello acorta drásticamente la vida útil del cojinete.

Elaborar una lista de las condiciones o factores que intervienen en el buen funcionamiento de los Acoples mecánicos

Una correcta alineación es lo más importante y así nos dará los siguientes beneficios

Reducción en las vibraciones Ahorro de energía Reducción en el desgaste de componentes asociados al equipo

Capacidad de producción Calidad del producto

Medio ambiente

Las condiciones ambientales, como humedad, contaminación, temperatura, presencia de aceites o compuestos químicos, etc., afectan en forma distinta el desempeño y duración de los diferentes tipos de acoplamientos.

Seguridad y confiabilidad

Es importante que los acoplamientos que están en posiciones críticas de una máquina cumplan con los requerimientos de seguridad de ese trabajo en particular. Para ambientes explosivos, por ejemplo, no deben emplearse acoplamientos en los que un contacto accidental entre partes metálicas podría ocasionar una chispa. En estos casos normalmente se emplean acoplamientos en que la transmisión queda desacoplada cuando falla el acoplamiento, pero esto sería catastrófico en otras máquinas. Si el costo de tener parada una máquina es muy elevado, es importante seleccionar acoplamientos más confiables, por la calidad de los materiales con que se fabrican, por su diseño y por su capacidad para soportar las condiciones reales a las que será sometido.

Dinámica de transmisión

Es evidente que en la selección de un acoplamiento se debe tomar en cuenta la forma en que el motor y la máquina afectan al acoplamiento, pero las características del acoplamiento, dimensiones, peso, momento de inercia y rigidez, por mencionar algunas, también tienen un impacto en el comportamiento dinámico de la transmisión.

Las características del motor

Los motores eléctricos, hidráulicos, neumáticos y turbinas tienen movimiento suave. Los motores reciprocantes, en cambio, tienen un movimiento jaloneado. En consecuencia, los factores de servicio para selección de acoplamientos generalmente son mayores para los motores reciprocantes. Además, las vibraciones torsionales que generan los motores reciprocantes pueden ser dañinas para la transmisión o para la

máquina, haciendo necesarios acoplamientos que permitan aislar las vibraciones. Los servomotores y motores a pasos comúnmente tienen ciclos de trabajo definidos, con periodos en aceleración, periodos a velocidad constante, periodos de frenado y periodos en reposo, por lo que una buena selección estará basada en la condición más adversa esperada para el acoplamiento, probablemente durante la aceleración o el frenado.

Son también importantes las dimensiones del motor, en especial los diámetros y largos de los ejes. También se debe tomar en cuenta si el acoplamiento tendrá que transmitir o disipar calor generado en el motor.

Mantenimiento

La mayoría de los acoplamientos requieren de algún tipo de mantenimiento, ya sea periódico o esporádico, algunos requieren cambio de partes de desgaste, otros requieren de lubricación, otros más se tienen que reemplazar con cierta frecuencia. Las maniobras relacionadas con el mantenimiento de los acoplamientos tiene impacto en la productividad de la máquina ya que implican mano de obra y tiempos muertos.

El costo de adquisición de un acoplamiento puede ser secundario si los costos asociados al mantenimiento resultan elevados. Por ejemplo, para reponer o hacer el cambio de partes de desgaste de algunos acoplamientos, es necesario mover el motor o alguna otra parte de la transmisión.

En equipos grandes esta maniobra puede llevar varias horas, haciendo mucho más conveniente emplear acoplamientos cuyo costo de adquisición puede ser más elevado, pero su reposición o cambio de partes pueden hacerse sin necesidad de mover otros componentes.

Transmisión Mecánica

Se denomina transmisión mecánica a un mecanismo encargado de transmitir potencia entre dos o más elementos dentro de una máquina. Son parte fundamental de los elementos u órganos de una máquina, muchas veces clasificado como uno de los dos subgrupos fundamentales de éstos elementos de transmisión y elementos de sujeción.

En la gran mayoría de los casos, estas transmisiones se realizan a través de elementos rotantes, ya que la transmisión de energía por rotación ocupa mucho menos espacio que aquella por traslación.

Tipos de Transmisiones Mecánicas

Transmisión por correas: Las transmisiones por correa, en su forma más sencilla, consta de una cinta colocada con tensión en dos poleas: una motriz y otra movida. Al moverse la cinta (correa) trasmite energía desde la polea motriz a la polea movida por medio del rozamiento que surge entre la correa y las poleas

Fig. 1 Esquema de una transmisión por correa

En la figura 1 son identificados los parámetros geométricos básicos de un transmisión por correas, siendo:

 1 - Polea menor. 2 - Polea mayor. a - Distancia entre centros de poleas. d1 - Diámetro primitivo de la polea menor.  d2 - Diámetro primitivo de la polea mayor.

Algunas ventajas que posibilitan recomendar las transmisiones por correas en usos específicos, como son:

Posibilidad de unir el árbol conductor al conducido a distancias relativamente grandes. Funcionamiento suave, sin choques y silencioso.

Facilidad de ser empleada como un fusible mecánico, debido a que presenta una carga límite de transmisión, valor que de ser superado produce el patinaje (resbalamiento) entre la correa y la polea.

Diseño sencillo. Costo inicial de adquisición o producción relativamente bajo

Los inconvenientes principales de la transmisión por correa, que limitan su empleo en ciertos mecanismos y accionamientos son:

Grandes dimensiones exteriores. Inconstancia de la relación de transmisión cinemática debido al deslizamiento

elástico. Grandes cargas sobre los árboles y apoyos, y por consiguiente considerables

pérdidas de potencia por fricción. Vida útil de la correa relativamente baja

Transmisión por cadena: Una cadena de transmisión sirve para transmitir del movimiento de arrastre de fuerza entre ruedas dentadas como se nuestra en la figura

En el caso de la transmisión por cadena, el movimiento y la fuerza se transmiten a cierta distancia de los engranes y se conserva el sentido de giro. Además del cambio del sentido de giro existen otros conceptos que es necesario conocer para la comprensión total del trabajo de una transmisión. Uno de ellos es la relación de transmisión:

La relación de transmisión es la proporción entre el número de dientes de un engrane en comparación con su pareja de trabajo. En la ilustración tenemos una relación de 2: 1 en donde el engrane motor dará dos vueltas para que el engrane movido gire sólo una.

Las transmisiones por cadenas tienen gran utilidad en las máquinas de transporte (bicicletas, motocicletas y automóviles), en máquinas agrícolas, transportadoras y equipos industriales en general. Algunas de las ventajas que presentan las transmisiones por cadenas al ser comparadas con otras transmisiones de enlace flexible, como las transmisiones por correas y poleas, son:

Dimensiones exteriores son menores. Ausencia de deslizamiento. Alto rendimiento. Pequeña magnitud de carga sobre los árboles. Posibilidad de cambiar con facilidad su elemento flexible (cadena)

En cambio, a las transmisiones por cadenas se les reconoce como inconvenientes que:

Pueden ser un poco ruidosas. Requieren de una lubricación adecuada. Presentan cierta irregularidad del movimiento durante el funcionamiento de la

transmisión. Requiere de una precisa alineación durante el montaje y un mantenimiento

minucioso.

INTEGRANTES:

ROBERT HERNANDEZ 17185

LEISSER BARRIOS

CESAR TAZZO

SECCION: 1162