5/24/2018 Vibraci n de Cadenas

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Vibracin de cadenas

Las cadenas de rodillo pueden vibrar visiblemente si la frecuencia de una fuente deexcitacin se aproxima a una de las frecuencias naturales de la cadena. Endeterminadas condiciones, la vibracin es tan intensa que puede llegar a daar oromper la cadena o la transmisin. Las fuentes de excitacin principales son cargasgrandes cclicas, acciones de cuerdas e impactos entre el rodillo y el diente.

Las frecuencias naturales de la cadena se calculan y se transforman en velocidades derueda dentada motriz para poder comprenderlas mejor. Estas velocidades reciben elnombre de velocidades crticas. Si la velocidad de la rueda dentada motriz se acerca auna de las velocidades crticas, pueden producirse vibraciones. El intervalo crtico de lavelocidad de la rueda dentada motriz se calcula del modo siguiente:

donde:

nC Velocidad crtica de la rueda dentada motriz [rpm]

n Velocidad real de la rueda dentada motriz [rpm]

n Lmite de velocidad crtica [-]

Vibracin lateral

Si se produce vibracin lateral, la cadena vibra hacia arriba y hacia abajo (en unatransmisin horizontal) en torno al eje, como una cadena suelta. Es el tipo de vibracinms visible y, probablemente, el ms habitual. La frecuencia natural de la vibracinlateral es baja. La excitacin del efecto poligonal y de la carga grande cclica puede sersuficiente para provocar vibraciones perjudiciales en la resonancia. La vibracin lateralse calcula para cada intervalo de la transmisin por cadena y se compara con lavelocidad actual de la rueda dentada motriz.

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La velocidad crtica de la rueda dentada motriz para la vibracin lateral en cadaintervalo de la transmisin por cadena viene determinada por la ecuacin siguiente:

donde:

ncL Velocidad crtica de rueda dentada motriz a partir de la frecuencia natural de la vibrac

Entero que representa el movimiento armnico de la vibracin [-]

LT Longitud del intervalo de la cadena [m]

FT Tensin en el intervalo de la cadena [N]

fTZ Factor de dientes [-] (fTZ= 1,2 para z1< 18 de lo contrario fTZ= 1,1)

z1 Nmero de dientes de la rueda dentada motriz [-]

m Masa especfica de la cadena [kg/m]

Vibracin de tipo onda

En el caso de vibraciones de tipo onda, la cadena vibra axialmente, como una barraelstica excitada en sus extremos. La vibracin de tipo onda no suele ser visible. Lavibracin de ondas puede aumentar considerablemente la tensin en la cadena yprovocar errores tempranos. Los daos producidos por la vibracin de tipo cadena

tambin pueden producirse cuando la frecuencia de contacto del diente coincide con elsegundo armnico de la frecuencia natural de la cadena.

La velocidad crtica de la rueda dentada motriz para la vibracin de tipo onda en cadaintervalo de la transmisin por cadena viene determinada por la ecuacin siguiente:

donde:

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ncW Velocidad crtica de rueda dentada motriz a partir de la frecuencia natural de la vibrac

Entero que representa el movimiento armnico de la vibracin [-]

LT Longitud del intervalo de la cadena [m]

z1 Nmero de dientes de la rueda dentada motriz [-]

c Rigidez de la cadena [N/m]

m Masa especfica de la cadena [kg/m]

Vibracin axial o de tipo muelle

En el caso de la vibracin axial, la cadena se comporta como un muelle conectado

entre dos rotores. Este tipo de vibracin no es visible, pero puede detectarse durantela resonancia debido al aumento del ruido. El impulso de una carga grande cclicapuede ser suficiente para provocar vibraciones perjudiciales en la resonancia.

Velocidad crtica de la rueda dentada motriz por efecto poligonal

Velocidad crtica de la rueda dentada motriz por oscilacin circunferencialradial

Velocidad crtica de la rueda dentada motriz por inexactitud de pasos deeslabones de cadena

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donde:

ncAca Velocidad crtica de la rueda dentada motriz por efecto poligonal [rpm]

ncAcr Velocidad crtica de la rueda dentada motriz por agotamiento circunferencial [rpm]

ncAip Velocidad crtica de la rueda dentada motriz por inexactitud de pasos de eslabones

z1 Nmero de dientes de la rueda dentada motriz [-]

c Rigidez de la cadena [N/m]

D1 Dimetro de separacin de la rueda dentada de entrada [-]

D2 Dimetro de separacin de la rueda dentada de salida [-]

I1 Momento de inercia giratorio relacionado con la rueda dentada de entrada [kg m2]

I2 Momento de inercia giratorio relacionado con la rueda dentada de entrada [kg m2]