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Acoples Mecánicos Son elementos de máquina que permiten unir o acoplar para comunicar el movimientoentre dos ejes en línea recta con dirección paralela inclinada o en planos diferentesAcoplesLa diferentesAcoplesLa capacidad de carga de un acoplamiento debe estar relacionada con: Y La potencia a transmitir y Características de la transmisión esto es uniforme, altamente impulsiva omedianamente impulsiva y Velocidad , revoluciones por minuto y Diámetro de los ejes y Vibraciones Tipos de Acoples Mecánicos Se pueden clasificar en dos tipos Rígidos o Flexibles Rígidos: Son empleados para acoplar dos ejes que r equieren buena alineación lacapacidad esta en relación directa con la capacidad de transmisión del eje al cual se va aacoplar y se selecciona según el diámetro de los ejes y son:
Acople rígido con brida está compuesto compuesto por dos dos platos con con unos agujeros agujeros para colocar colocar los tornillos tornillos de la unión. unión. Va V an mont montaados dos en forma solidaria a los extremos de los ejes generalmente llevan unsistema de encaje para asegurar un ri guroso 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 1Figura 2
Tipos de acoplamientos Los acoplamientos mecánicos pueden dividirse en acoplamientos rígidos, flexibles y especiales o articulados.
[editar editar]] Acoplamientos Rígidos y y y
Acoplamiento Rígidos de manguitos. Acoplamiento Rígidos de platillos. Acoplamiento Rígidos por sujeción cónica.
[editar editar]] Acoplamientos Acoplamientos Flexibles y y y y y y y y
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. engrane. Acoplamiento flexible de muelle metálico.
[editar editar]] Acoplamientos Acoplamientos especiales o articulados a rticulados y y
Junta
eslabonada de desplazamiento lateral. Junta universal
Los acoplamientos flexibles son diseñados de tal manera que sean capaces de transmitir torque con suavidad, en tanto permiten cierta desalineación axial, radial o angular. Dependiendo Dependiendo del método utilizado para absorber la 1.- desalineación, desalineación, los acoplamientos flexibles flexibles pueden dividirse dividirse en: 2.- Acoplamientos de elementos Acoplamientos de elementos deslizantes. deslizantes. 3.- Combinación de acoplamientos deslizantes y flexionantes. flexionantes. flexionantes. y
Cadenas transportadoras Cadenas de acero redondo, cadenas articuladas de acero y accesorios www.kettenfabrik-unna.deEnlaces patrocinados
Acoplamiento Elástico.
Acoplamiento de ejes flexibles de fuelle.
Acoplamiento mediante Cardan.
Acoplamiento flexible de muelle.
2. Características de los acoplami entos Introducción Acoplamiento: Un acoplamiento o cople es un dispositivo qire se utili za para unir dos ejes en sus extremois con el fin de transmitir potencia . Existen dos tipos generales de coples rigidos y flexibles Los acoplamientos son sistemas de transmisión de movimiento entre dos ejes o árboles, cuyas misiones son asegurar la transmisión del movimiento y absorber las vibraciones en la unión entre los dos elementos. Las vibraciones son debidas a que los ejes no son exactamente coaxiales. Hay desalineaciones angulares o radiales, aunque lo normal es que se presente una combinación de ambas. Idealmente la relación de transmisión es 1, pero a veces un ej e puede tener más velocidad en un intervalo del ciclo que en otro. Algunos tipos de acoplamientos pueden funcionar como "fusible mecánico", permitiendo su rotura cuando se sobrepase cierto valor de par, salvaguardando así partes delicadas de la instalación que son más caras. Esto se consigue fabricando el acoplamiento o parte de él con materiales menos resistentes o con secciones calculadas para romper con un determinado esfuerzo.
El termino acoplamiento o cople se le da a un dispositivo que se utiliza para unir dos eje s en sus extremos con el fin de transmitir potencia . existen dos tipos generales de acoplamientos rigidos y flexibles . Los acoplamientos rigidos se diseñan para unir dos ejes en forma aplretada de manera que no sea posoble que se genere movimiento relativo entre ellos. Este diseño es deseable para ciertos tipos de equipos para los cuales es deseable que alla una alineación precisa de dos ejes que puede lograrse . En tales casos , el cople d ebe diseñarse de manera que sea capaz de transmitir el torque en los ejes . En la figura se muestra un cople rigido comon , en el cual los rebordes o pestañes se montan en los extremos de cada eje y se unen por medio de una serie d e tornillos . asi la trayectoria de la carga del eje impulsor hacia su pestaña, m4ediante los tornillos , hacia la pestaña que embona y hacia fuera al eje que es impulsado . el torque coloca a los tornillos ante esfuerza de corte . Las fuerza total de corte en los tornillos depende del radio Diferentes clases de acoplamientos Los acoplamientos se clasifican en función de la posición del eje geométrico de los árboles que se han de conectar. Los principales tipos de acoplamiento son: los rígidos, los flexibles, los hidráulicos y los magnéticos. El modelo rígido no permite desalineaciones. Distinguimos 3 tipos: y
De manguito: Los ejes se unen mediante una pieza cilíndrica huec a. No admiten desalineaciones. Se suelen usar para ejes muy largos que no se pueden hacer de una pieza. Presentan el inconveniente de tener que separar los ejes para sustituirlos, lo cual puede resultar complicado en algunos casos.
De manguito partido: Parecidos a los anteriores, pero el acoplamiento está hecho en 2 piezas, que aseguran la transmisión con la presión de los tornillos. Permiten la sustitución sin tener que desmontar los ejes. y
y
De brida o de plato: Consta de dos platos forjados con el eje o encajados en ambos árboles y asegurados por pernos embutidos. Los de este último tipo tienen una pieza cónica para que la presión de los tornillos apriete las bridas contra los ejes, asegurando así que no haya rozamiento. Se utiliza por ejemplo para unir una turbina y su alternador, conexión que exige una perfecta alineación Acoplamientos Flexibles El modelo flexible admite desalineaciones. Se puede clasificar en dos grandes grupos:
y
R ígidos
a torsión: No amortiguan vibraciones a torsión. Dentro de este grupo encontramos otros subgrupos: y o
Junta
Cardan: Permiten elevados desalineamientos, tanto angulares como radiales. De hecho, se suelen usar para transmitir movimiento entre ejes paralelos. El problema que presentan es que hay oscilación en la velocidad de salida. Para evitarlo se recurre al sistema con doble junta Cardan, que consta Kde un eje intermedio. Para asegurar que se mantiene la velocidad, el ángulo debe ser el mismo en las dos articulaciones y los ejes de las dos articulaciones deben ser paralelos.
Juntas homocinéticas:
Poseen una pieza intermedia con bolas, lo cual permite elevadas desalineaciones. Son típicas en automoción (caja de cambios-rueda). Se adjuntan imágenes de dos tipos de jaulas para alojar las bolas. - Junta Oldham: Como en el caso anterior, presenta una pieza intermedia. En este caso se trata de una pieza cilíndrica con dos salientes prismáticos perpendiculares. Admite desalineaciones radiales. - Flexible dentado: Unos dientes son los que se encargan de transmitir el movimiento. No llevan la evolvente normal, sin o que están redondeados en la cabeza para permitir desalineaciones angulares (elevadas) y radiales (pocas). También permite desalineaciones axiales, dependiendo de la longitud de los dientes.
Una variación de este tipo de acoplamiento bastante abundante en los catálogos comerciales, es el siguiente, en el que la corona exterior que une a las dos bridas en las que se acoplan los ejes, se construye de plástico, permitiendo cierto grado de amortiguamiento.
De cadena: Consta de dos bridas unidas a los ejes mediante prisioneros y de una cadena doble, que engrana sobre unos di entes. Fácilmente desalineable. Adjunto un ejemplo con cadena de plástico. - De barriletes: Parecido al dentado, sólo que los dientes son abombados. Permite desalineaciones. Usado en sistemas de elevevación (polipastos). Acoplamientos Elasticos y
Acoplamientos elásticos. Absorben vibraciones a torsión. La transmisión del par no es instantánea. Clasificación:
- De diafragma elástico: Se caracteriza por presentar los platos provistos de pernos de arrastre, cuyo movimiento se produce a través de una conexión elástica. Admite desalineaciones. - De resorte serpentiforme: Formado por dos bridas con almenas por las que pasa un fleje en zig-zag.
- De manguito elástico: Es cilíndrico pero con muchos cortes radiales, dando la apariencia de un muelle. Permite mucha desalineación y es de reducido tamaño, si bien n o permite la transmisión de elevados pares. Muy utilizado en electrodomésticos. - Semielástico de tetones: Formado por dos bridas unid as por pernos, pero separadas por un material elástico. - De banda elástica: Formado por dos bridas unidas por una banda de caucho. Una variación de este tipo podría ser la que se muestra en la siguiente figura: - De elastómero: Formados por dos bridas almenadas separadas por una pieza intermedia elástica. Muy usados para baja y media potencia (cerámica). - De eje flexible: El eje es de una aleación de bronce y permite desalineamientos. El acoplamiento hidráulico se distingue por la presencia de un cárter que se llena con aceite especial, dentro del cual hay un rotor solidario del árbol que es móvil y rige la rotación del mecanismo. La fuerza centrífuga generada por la rotación impulsa al aceite al exterior accionando un segundo rotor que, a su vez, pone en marcha el árbol de transmisión. En el acoplamiento magnético, la unión se consigue de modo suave y de f ácil regulación a través de de la acción magnética, para lo cual se dispone una mezcla de aceite y limaduras de hierro (en proporción 1:10) entre las superficies paralelas de dos platos; al pasar a través de esa mezcla una corriente de intensidad débil, las limaduras se magnetizan y accionan los platos. El desacoplamiento se consigue mediante la desmagnetización de las limaduras.
En el ejemplo que he obtenido de internet, el funcionamiento es distinto, ya que hay imanes permanentes en los dos cilindros en los que se acoplan los ejes.
Existe una variante electromagnética, que se muestra en la figura
Acoplamiento entre ejes Escrito por Lemac Viernes, 10 de Abril de 2009 00:07
En el mercado existen multitud de sistemas para acoplar ejes. Todos estos sistemas presentan ventajas e inconvenientes, siendo siempre necesario escoger el que nos resulte más apropiado para nuestra aplicación. Este artículo tratará de describir brevemte los principles sistemas de
acoplamiento entre ejes.
Índice 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Acoplamientos tipo Oldham Acoplamientos mediante Cardan Acoplamientos elástico Acoplamientos de ejes flexibles de fuelle Acoplamientos de ejes flexibles de muelle Acoplamientos mediante engranejes dentados Acoplamientos mediante correas de distribución o cadenas de transmisión mecánica
Acoplamientos tipo Oldham
Foto 1: Acoplamiento Oldham
Las juntas de acoplamiento Oldham están compuestas por tres piezas. Dos discos (normalmente de aluminio) los cuales tienen un resalte diametral y están conectados a los ejes. El movimiento se transmite a través de un disco flotante (normalmente de nylon o un plástico similar) que se encaja en los r esaltes salientes mecanizadas en los discos, oponiendo a estos normalmente 90º.
Ofrecen poca inercia, no son magnéticos, y están aislados eléctricamente. Son de reducido
tamaño y se caracterizan por su amortiguamiento torsional, no presenta holgura de rotación y es apropiado para aplicaciones que van desde el control incremental de válvulas de fluidos hasta accionamientos dinámicos en sistemas de servocontrol en lazo cerrado.
El acoplamiento transmite la rotación uní o bidireccional a través de un disco flotante. Cuando rota el acoplamiento, el disco flotante se alinea alternativamente con cada núcleo tanto como se lo permita el error de alineamiento.
Este disco flotante es un elemento desechable del sistema de transmisión. Bajo una intensa sobrecarga se romperá limpiamente, por lo que actúa como un 'fusible mecánico' que protege al equipo. Este disco es reemplazable y cuando se coloca uno nuevo entre los núcleos, el acoplamiento vuelve a tener sus características originales.
Acoplamientos mediante Cardan
Foto 2: Acoplamiento mediante Cardan
Componente mecánico que permite unir dos ejes que giran en ángulo uno respecto del otro. Su objetivo es transmitir el movimiento de rotación de un eje al otro a pesar de ese ángulo.
Se emplea para conectar ejes donde cabe esperar diferencias de alineación angular superiores a 5º. Entre sus aplicaciones se incluyen la conexión de ejes de línea, ejes motores, máquinas herramienta, cintas transportadoras y numerosos tipos de maquinaria giratoria, a la fuente motriz.
Entre sus inconvenientes destaca el desgaste, la suciedad y que se requiere lubricación regular para garantizar la duración del sistema.
Acoplamientos elásticos
Foto 3: Acoplamiento elástico
Los acoplamientos elásticos combinan los mecanismos de una junta universal y de un acoplamiento de tipo Oldham para compensar de manera simultánea los desplazamientos del eje tanto angulares como en paralelo. Los acoplamientos flexibles tienen poca inercia, no son magnéticos, están aisladas eléctricamente y son resistentes a la corrosión. Son de reducido tamaño y presentan la característica de amortiguar las torsiones.
Estos acoplamientos funcionan correctamente bajo rotaciones bidireccionales y soportan las cargas de choque axiales y de torsión. Son muy adecuados para acoplar servomecanismos ligeros, motores paso a paso, codificadores, reductores, tacómetros y otras aplicaciones de
instrumentación en general.
Al corregir el alineamiento en paralelo mediante desplazamientos laterales, los acoplamientos flexibles pueden corregir errores importantes de alineamiento, incluso disponiendo de muy poco espacio. Esta característica resulta muy útil en mecanismos de pequeñas dimensiones en donde sea difícil verificar o corregir el alineamiento.
Acoplamientos de ejes flexibles de fuelle
Foto 4: Acoplamiento de ejes flexibles de fuelle
El mecanismo de tipo fuelle es un modo tradicional d e conectar dos ejes giratorios. Consiste en una serie de corrugaciones similares a unas membranas delgadas conectadas entre sí, como en un acordeón. Si bien estas membranas son rígidas ante torsiones, cada una es capaz de realizar cierta flexión angular, y la suma de todas estas flexiones confiere al acoplamiento su capacidad de superar desplazamientos angulares, en paralelo, o axiales.
Los acoplamientos en fuelle de níquel se caracterizan por su alta rigidez torsional, baja frecuencia de rebote que minimiza las cargas radiales y axiales sobre los rodamientos, y por transferir el movimiento con gran eficacia. Están diseñados principalmente para actuadores asociados a instrumentos de gran sensibilidad.
Durante su funcionamiento, los pliegues están sometidos a esfuerzos de torsión y de flexión; los primeros suelen alcanzar sus máximos valores durante el retroceso de la carga, y los segundos están determinados por los desplazamientos angulares, laterales y axiales presentes en el sistema.
Acoplamientos de ejes flexibles de muelle
Foto 5: Acoplamiento de ejes flexibles de muelle
El mecanismo de tipo muelle es un modo cómodo de conectar dos ejes giratorios. Consiste en un cilindro al cual se le ha practicado una serie de cortes en espiral dándole una estructura similar a la de un muelle. Esta estructura permite que se deforme ligeramente el cilindro inicial y así permite corregir errores de alineación de unos pocos grados en los ejes.
Los acoplamientos de muelle transmiten eficazmente el movimiento y son sometidos durante el proceso a esfuerzos de contracción y de torsión, siendo estos últimos los causantes de su mayor desgaste.
Presenta el inconveniente de que debido a su gran rigidez puede dañarse la máquina antes de
que éste rompa. Al ser enteramente metálico tampoco esta aislado eléctricamente.
Acoplamientos mediante engranajes dentados
Foto 6: Acoplamiento mediante engranejes dentados
Permiten transmitir un movimiento giratorio entre dos ejes, pudiendo modificar las características de velocidad y sentido de giro. Los ejes pueden ser paralelos, coincidentes o cruzados.
Están ampliamente estudiados y existen multitud de distribuidores. El sistema más usado sin lugar a dudas para acoplar ejes.
Las principales ventajas son: mantener la relación de transmisión constante incluso transmitiendo grandes potencias entre los ejes, lo que se traduce en mayor eficiencia mecánica (mejor rendimiento). Además, permite conectar ejes que se cruzan (mediante tornillo sin fin), o que se cortan (mediante engranajes cónicos) y su funcionamiento puede llegar a ser muy silencioso.
Los principales inconvenientes son: su alto coste y poca flexibilidad (en caso de que el eje conducido cese de girar por cualquier causa, el conductor también lo hará, lo que puede producir averías en el mecanismo motor o la ruptura de los dientes de los engranajes). Otro inconveniente importante es que necesita lubricación (engrase) adecuada para evitar el desgaste prematuro de los dientes y reducir el ruido de funcionamiento. Además se necesita un mecanizado preciso para mantener los ejes paralelos, y a una distancia entre ellos correcta.
Acoplamientos mediante correas de distribución o cadenas de transmisión mecánica
Foto 7: Acoplamiento mediante correas de distribución o cadenas de transmisión mecánica
Se emplean para transmitir un movimiento giratorio entre dos ejes distantes, permitiendo aumentar, disminuir o mantener la velocidad de giro del eje conductor, así como mantener o invertir el sentido de giro de los ejes.
Normalmente los ejes tienen que ser paralelos, pero el sistema también puede emplearse con ejes que se cruzan en ángulos inferiores o iguales a 90º.
Este sistema consta de una cadena o correa cerrada cuyos eslabones o dientes engranan con las ruedas dentadas o poleas que están unidas a los ejes de los mecanismos conductor y conducido.
Tiene la ventaja de que la distancia entre los eje no es tan estricta, siendo ésta un poco irrelevante.
En el caso de las correas dentadas, con ellas se pueden realizar reducciones, producen aislamiento eléctrico y en caso de sobreesfuerzo se rompen, protegiendo así parte de los mecanismos de la máquina.
En el caso del uso de cadenas, estas tienen normalmente libertad de movimiento en una sola dirección, lo que obliga a que los ejes deban ser paralelos, además presentan el inconveniente de ser ruidosas y necesitar lubricación. A todo esto hay que añadir que en caso de bloqueo de uno de los ejes, el otro también se bloqueará, pudiendo dañar la máquina. Poseen la ventaja de poder realizar esfuerzos mucho mayores que los de las correas.
Presenta el inconveniente de ser más costoso, más ruidoso y de funcionamiento menos flexible (en caso de que el eje conducido cese de girar por cualquier causa, el conductor también lo hará, lo que puede producir averías en el mecanismo motor o la ruptura de la cadena), así como el no permitir la inversión del sentido de giro ni la transmisión entre ejes cruzados; además necesita una lubricación (engrase) adecuada.
