Sobre las cadenas

Elementos de una cadena articulada

Cadena

Todas las cadenas articuladas se componen de eslabones interiores y exteriores. 

En la imagen adjunta aparecen ambos eslabones con sus componentes. La configuración y sistema de construcción de los componentes son distintos para los diferentes tipos de cadena. 

Se fabrican todas las piezas de la cadena con materiales diversos, pero principalmente a base de aceros de alta calidad y con distintos tratamientos térmicos. 

Esquema eslabón exterior

2 piezas de cada = 1 eslabón exterior

Esquema eslabón interior

2 piezas de cada = 1 eslabón interior

Ejes

Los ejes están sometidos a esfuerzos de flexión y cortadura y por lo tanto se emplea generalmente en su construcción aceros aleados de cementación, con lo que se obtiene una buena tenacidad en el núcleo y una elevada resistencia al desgaste en la superficie. 

Gracias a su perfecto rectificado de acabado se consigue una adecuada articulación y un preciso ajuste.

Rodillos

Los rodillos están sometidos, principalmente al esfuerzo del impacto y por ello se construyen con aceros bonificados. 

En el caso de rodillos de pared gruesa se utilizan aceros de cementación y otros materiales. Las tolerancias correctas permiten un impecable ajuste sobre el casquillo.

Casquillos

Los casquillos están sometidos a los esfuerzos de flexión y aplastamiento y están hechos, en general, de aceros aleados de cementación. Por medio de un tratamiento térmico adecuado, se consiguen las resistencias y calidad superficial precisas.

Mallas

Las mallas están sometidas al esfuerzo de tracción y se construyen con aceros bonificables. 

Según el tipo de cadena, se les efectúa un tratamiento térmico para así alcanzar una elevada resistencia a la rotura y fatiga, manteniendo una buena elasticidad. La calidad de la matricería permite conseguir la exactitud en el paso de la cadena y el perfecto acabado de los taladros. 

Lo que se debe saber sobre las cadenas

La utilización de transmisiones por cadena es recomendable en cualquier instalación y sobre todo en aquellas en que el empleo de transmisiones por correa o por engranajes sean dificultosas. 

La transmisión por cadena reúne las ventajas de las otras y no presenta en cambio sus inconvenientes. Las transmisiones por cadena son capaces de transmitir cualquier potencia, con una gran precisión y con un rendimiento del 98%, cubren grandes distancias entre ejes sin problemas e incluso permiten transmitir el movimiento a varios ejes a la vez. Las cadenas de rodillos, con su gran ligereza, presentan un extenso campo de aplicación; su ventaja principal sobre las transmisiones por rueda dentada o engranajes consiste en el hecho de que la distancia entre centros de una transmisión por cadenas es totalmente independiente de la relación de transmisión.

Por lo general, la carga de rotura y la presión sobre las articulaciones, constituyen los principales datos a tener en cuenta para el cálculo de una cadena, sin embargo y debido a sus múltiples aplicaciones, se tienen en cuenta distintos factores de seguridad. 

La vida de un cadena no depende entonces, solamente de la carga de rotura, sino que lo hace también de la resistencia al desgaste de los elementos de articulación. El estudio técnico de una cadena y sus dimensiones deben calcularse de tal forma que no exista nunca rotura de elementos, sino que se produzca siempre antes desgaste de los elementos de articulación. Este desgaste conlleva un alargamiento del paso y naturalmente ocasiona un engrane defectuoso. El alargamiento debido al desgaste no debería ser superior al 3%.

La vida de servicio de una cadena está entonces en función, principalmente, de su correcto dimensionado, teniendo en cuenta sus condiciones de trabajo, la calidad de la instalación y la existencia de un mantenimiento cuidadoso y correcto. 

Tras su montaje y verificación, todas las cadenas son lubrificadas por inmersión en un baño de aceite apropiado, por lo que se suministran con un engrase correcto. Sin embargo, es conveniente adaptar el engrase a la velocidad de la cadena. Recomendamos las calidades SAE-40 a 60 y las siguientes formas de engrase: 

V (m/s) Forma
≤ 2 Engrase manual cada cierto tiempo con pincel o aceitera  1
≤ 8 Engrase contínuo por goteo  2
≤ 14 Engrase por inmersión o nebulización en cárter  3
≥ 14 Engrase a presión, por circulación forzada, en caso necesario con refrigeración. 4

El engrase, con aceite o grasa, debe efectuarse en el tramo de retorno, cerca de su próximo engrane y en la separación entre eslabones interiores y exteriores. La limpieza periódica de la cadena y la eliminación de partículas férreas y de otras impurezas, aumenta considerablemente su vida. Además de los lubrificantes indicados se utilizan también, en muchos casos, los de tipo seco.

Por lo general este tipo de engrase se hace antes del montaje de la cadena , en sus elementos y se aplica mediante pincel o pulverización. 

A su recepción los materiales para la construcción de cadenas y ruedas, son sometidos a un riguroso control. Durante su fabricación se realizan contínuas verificaciones de las diferentes piezas, para comprobación de medidas y tolerancias, durezas conseguidas con los diferentes tratamientos térmicos y calidades superficiales. Después del remachado y antes de su engrase la cadena es medida en longitud, bajo carga de medición. La diferencia longitudinal admisible, en un tramo de 49 pasos, no debe superar el O, 15% , en las cadenas de rodillos según norma DIN 8187.

Finalmente se realizan los ensayos dinámicos y estáticos oportunos.

Se unen generalmente mediante eslabones de unión. Es recomendable utilizar cadenas con un número par de eslabones, lo que permite que la cadena termine en ambos lados en un eslabón interior, pudiendo ser unidos con una unión recta núm.1 O (la pinza de cierre debe colocarse siempre en el sentido de marcha de la cadena). Las cadenas con un número impar de eslabones exigen la utilización de uniones acodadas, que influyen en las cargas de rotura de las cadenas, que disminuyen en 20%. En el caso de corte de la cadena debe procurarse no volver a utilizar el eslabón exterior sobrante. Las ruedas de cadena deben estar necesariamente bien alineadas y perfectamente fijadas en su eje. Debe procurarse también el paralelismo entre ejes y que su posición sea correcta. Una inclinación de 60° respecto a la horizontal es la más adecuada.Los ejes dispuestos verticalmente implican un tensado constante de la cadena para evitar que la cadena pierda el dentado en la rueda inferior. 

La flecha del tramo de retorno no debe ser superior al 2% de la distancia entre ejes y debe ser reducida al mínimo en transmisiones, impulsivas. La tensión debe ajustarse mediante desplazamiento de un eje o por variación del tensor. Debe evitarse un tensado exagerado, que supondría además de aumentar el esfuerzo de los ejes, un desgaste prematuro y un funcionamiento ruidoso. El tensor deberá tener como mínimo un recorrido de 1,5 veces el paso de la cadena, lo que permite, en caso necesario, la eliminación de dos eslabones. Las transmisiones por cadena no requieren un tensado previo. 

Para la duración de una cadena es decisiva la correcta construcción de las ruedas y la exactitud de su dentado. Generalmente se emplean piñones motrices con un mínimo de 19 dientes. Para piñones tensores y ruedas de apoyo es conveniente utilizar un número de dientes no inferior a 13. En las transmisiones con altas velocidades o impulsivas es recomendable, para evitar un rápido desgaste, utilizar ruedas con la zona dentada sometida a un tratamiento térmico adecuado. Es conveniente que la relación de transmisión no sea superior a 1 :8. Debe ajustarse el número de dientes de las ruedas con el de pasos de la cadena para evitar que los dientes, en cada revolución, entren en contacto con los mismos eslabones de la cadena. 

En los casos de cadenas transportadoras con pasos grandes y velocidades lentas, pueden utilizarse ruedas con 6 dientes.