Acoplamientos moviles

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    25-Jun-2015
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  • 1. 1 ACOPLAMIENTOS MVILES Unidad 4. Acoplamientos de elementos de mquinas A nivel prctico es indispensable tener un control ms preciso de la operacin de las mquinas, esto implica que los operarios puedan realizar maniobras de acoplamiento y desacoplamiento en plena marcha.

2. 2 QU ENCONTRAREMOS EN ESTE DOCUMENTO? Introduccin ....................................................................................................... 3 Componentes del embrague de friccin con accionamiento por diafragma........4 Clasificacin ....................................................................................................... 5 Tipos de acoplamientos mviles o embragues ...................................................5 Embragues de friccin .......................................................................................6 Embragues de contacto positivo ........................................................................8 Embragues hidrulicos ......................................................................................9 Embragues neumticos....................................................................................11 Embragues unidireccionales o mecanismos de rueda libre..............................11 Embragues magnticos ...................................................................................12 Sistemas de accionamiento............................................................................... 13 Sistemas de accionamiento por fuerza muscular .............................................14 Sistemas accionados electrnicamente...........................................................17 Sistemas de accionamiento automtico ...........................................................18 Enlaces de inters............................................................................................. 19 Dnde podemos encontrar ms informacin....................................................19 3. 3 Introduccin Cuando se acciona un motor elctrico, se genera un pico de amperaje, el cual supera ampliamente el amperaje nominal del motor, lo cual incrementa el costo de operacin de la mquina. En este orden de ideas, es ideal evitar detener los motores para realizar ajustes simples en el proceso u operacin, y preferiblemente se desacopla el motor o elemento motriz por medio de un acoplamiento mvil permitiendo que el resto de la mquina se detenga y se puedan realizar los ajustes necesarios sin necesidad de incurrir en altos costos por accionamientos continuas del elemento motriz. Los acoplamientos mviles o embragues a diferencia de los fijos, si permiten desacoplar los ejes en plena operacin, lo que permite tener un control pleno sobre la operacin de la mquina y los hace ideales para ser empleados como mecanismo de accionamiento de las mquinas. Su funcin es desconectar y volver a conectar el paso de movimiento entre ejes sin necesidad de parar el elemento motriz. 4. 4 Componentes del embrague de friccin con accionamiento por diafragma En general el embrague consta de dos partes principales, una unida al elemento motriz o elemento conductor del movimiento y otra unida al elemento conducido. Una de las dos partes necesariamente tendr que incluir la posibilidad de tener un desplazamiento axial y de esta forma desacoplar los ejes conectados. Para esta funcin se encarga a la parte del embrague unida al elemento conducido, dado que no posee fuerza propia, lo que implicar que el esfuerzo para desacoplar los ejes sea mnimo. Los dos elementos del embrague suelen estar unidos por medio de uno o varios muelles o resortes, que transmiten una presin axial sobre los elementos del embregue los cuales permanecen unidos en posicin normal, tambin se incluye una palanca u horquilla de accionamiento para desacoplar los ejes. En los casos donde es necesario que los ejes permanezcan desacoplados por largos tiempos, se incluye un mecanismo que permite fijar la palanca en una posicin determinada, sin embargo cuando esto no es necesario los ejes se acoplan por accin del muelle cuando desaparece la fuerza sobre la horquilla. 1. Conexin de embrague al arranque del motor 2. Cobertor del embrague 3. Eje hacia la caja de cambios 4. Disco del embrague 5. Resorte anti choque del embrague 6. Esplines del eje 7. Disco de presin 8. Diafragma de resortes 9. Punto de giro del resorte 10. Saque de banda de salida de los rodamientos 5. 5 Clasificacin Tipos de acoplamientos mviles o embragues Los embragues se usan frecuentemente en mquina de produccin de todo tipo, donde se requiera detener el movimiento permitiendo que el motor siga girando. Los embragues tambin se emplean como mecanismos de seguridad, dando lugar a un desacople de emergencia de las partes que reciben movimiento con la parte motora o de potencia para evitar roturas traumticas de todo un sistema de transmisin. Los embragues segn sus caractersticas se clasifican en los siguientes tipos: Embragues de friccin. Embragues de contacto positivo. Embragues hidrulicos y neumticos Embragues magnticos. Embragues unidireccionales o mecanismos de rueda libre. 6. 6 Embragues de friccin Los embragues de friccin son los ms comunes dada la simplicidad de su funcionamiento, constan bsicamente de dos superficies enfrentadas axialmente que son presionadas una contra la otra, para producir la transferencia de movimiento desde un eje conductor hasta un eje conducido. Los embragues de friccin son un claro ejemplo de la posibilidad que existe de aprovechar la friccin entre componentes de forma conveniente, en este tipo de embragues, el movimiento de trasmite por friccin entre dos superficies, una solidaria al eje conductor y la otra al conducido, que al adherirse forman el efecto de una sola superficie, generando una junta solida y sin movimiento relativo entre ellas. En general existen tres configuraciones comunes en los embragues de friccin, los embragues de disco, los embragues cnicos, los embragues radiales. Embragues de disco Son muy comunes en la prctica dada la simplicidad geomtrica de sus componentes. En este tipo de embragues las superficies de contacto entre los ejes a acoplarse corresponden a discos circulares, por lo que el contacto es de forma axial, lo que implica que la presin de acoplamiento debe ir dirigida en este sentido. El funcionamiento de este tipo de embragues es simple, un disco se une rgidamente a un eje conductor, mientras un disco paralelo se une a un portadiscos que se desliza axialmente sobre el eje conducido sin la posibilidad de rotar sobre el mismo. Cuando se requiere acoplar los ejes, el portadiscos se desliza sobre el eje conducido hasta que los discos hacen contacto y por efecto de rozamiento el disco conductor arrastra el disco conducido. Para efectos de desacoplar los ejes, generalmente el portadiscos incluye una ranura radial sobre la cual se monta una horquilla que permite desplazar axialmente el portadiscos, separando los discos en contacto. 7. 7 Embragues cnicos La accin de contacto entre los ejes conductor y conducido se logra a travs de un par de superficies cnicas rugosas, esta disposicin permite incrementar la fuerza normal entre las superficies de contacto, con el consiguiente aumento de la capacidad de transmisin de momento entre los ejes conductor y conducido. Los embragues cnicos se componen fundamentalmente de dos piezas, una con conicidad interna y otra con conicidad externa, unidas ambas de forma conveniente a los ejes conductor y conducido. Este tipo de embragues suele incluir una conicidad de unos 30, lo que reduce considerablemente la presin axial, comparada con los embragues de discos planos, pero suele ser mayor que en los embragues radiales. Embragues radiales Tambin conocidos como embragues centrfugos los cuales incluyen un cilindro hueco en el que se alojan un grupo de bloques que por fuerza centrfuga se desplaza radialmente y presionan el cilindro hueco, generando esto un acoplamiento entre ambos componentes. Los embragues de friccin deben poseer una serie de caractersticas importantes, algunas de ellas son: Los embragues deben poseer la suficiente fuerza para que cuando el motor opere a pleno rendimiento, las superficies en contacto no patinen y a la vez proporcionen una marcha suave. Deben ser resistentes, para que resistan la trasmisin de altos niveles de un par motor. Deben ser rpidos y seguros, es decir que no se afecte su funcionalidad en caso de que se presenten cambios de velocidad en el proceso de trasmisin. 8. 8 Embragues de contacto positivo Los embregues de contacto positivo se caracterizan por tener superficies de contacto con salientes que encajan de forma conveniente entre las dos caras del embregue, estas salientes son conocidas como dientes por lo que comnmente son conocidos como embragues de dientes. Las caractersticas de los dientes de los acoples mviles condicionan en algunas ocasiones el sentido de giro de los ejes y causando incluso que estos se desacoplen si el sentido de giro es contrario al establecido para trasmitir el movimiento, en algunos casos el movimiento puede darse en ambos sentidos pero se condiciona uno de ellos como el apto para trasmitir torque. Cuando se requiere trasmitir movimiento en ambos sentidos de giro se prefieren las embragues de dientes cuadrados los cuales permiten esta finalidad de forma eficiente, dado que no hay superficies que generen un empuje axial y permitiendo que se desacople el mecanismo. Cuando los requisitos de operacin de la mquina incluyen que el mecanismo solo puede girar en un solo sentido se suelen emplear embragues de dientes en espirar o escalonados, los cueles trasmiten efectivamente el movimiento en un sentido y en el otro se desacoplan automticamente. 9. 9 Embragues hidrulicos Los embragues hidrulicos difieren bastante de los dems embragues, dado que no existe un acoplamiento fsico como tal o por lo menos no entre superficies. El acoplamiento entre los ejes se realiza por medio de un fluido hidrulico que es agitado por