Correas de transmisión: tipos y aplicaciones I Guía Completa

En el año 15 a. C., se mencionó por primera vez el uso de correas planas para transferir energía a las lanzaderas de los tejedores en el tejido de la seda. En 1430, la tecnología estaba bien establecida, para entonces no solo con correas planas, sino también con transmisiones por cadena, como se muestra en uno de los bocetos de Leonardo da Vinci.

Sin embargo, fue la revolución industrial de finales del siglo XVIII la que introdujo el uso de transmisiones mecánicas por correa en la corriente principal de la industria. La aplicación era transferir potencia entre ejes, evitando así los posibles problemas de engrane de engranajes, desgaste de cojinetes y otros problemas asociados con los métodos de contacto directo.

Es interesante notar que incluso en el siglo XXI, el uso de transmisiones por correa continúa. Un ejemplo de esto es el tocadiscos, donde las unidades de borde todavía se usan comúnmente por razones de bajo costo en la construcción, pero con el efecto negativo de transferir también el ruido del motor de transmisión al plato y al brazo de tono.

La transmisión por correa en los sistemas de precio medio e incluso en algunos de gama alta todavía se usa como una alternativa superior a las transmisiones por contacto (llanta).

Para uso industrial y automotriz, la transmisión de potencia de correa plana continúa siendo ampliamente utilizada y se espera que esto continúe en el futuro previsible. Generalmente es más simple, más barato y más seguro que la mayoría de las alternativas.

Las correas son la utilidad más barata para la transmisión de potencia entre ejes y la acción del embrague es simple, se activa al liberar la tensión de la correa. Se pueden obtener diferentes velocidades utilizando poleas escalonadas o cónicas.

Las correas de transmisión se fabricaban tradicionalmente con caucho o cuero y, más tarde, con polímeros sintéticos. El nailon o el poliuretano ahora son comunes. El cuero de grano superior sigue estando entre los mejores de todos los materiales. Muchos cinturones están reforzados con otras fibras y, para condiciones extremas de despliegue, ese material puede ser Kevlar.

Los extremos de los cinturones se unen atando los extremos con tiras de cuero (el más antiguo de los métodos), peines de acero y/o lazada, o pegando o soldando en el caso de poliuretano o poliéster. Las correas planas se articulaban tradicionalmente, pero también se pueden extruir para una construcción sin fin.

Hoy en día, prácticamente todas las transmisiones por correa industriales están contenidas dentro de protecciones extraíbles para evitar el contacto accidental entre la correa y el operador.

Cambios de diseño

Las correas planas en particular tienen problemas de deslizamiento y deambulación, siendo este último debido principalmente a la desalineación. Las dos formas principales de controlar estos defectos potenciales son el uso de ruedas locas para mantener la tensión de la correa, así como cambios significativos en el diseño de las mismas correas.

Las correas planas tienden a subir hacia el lado superior de la polea, por lo que el diseño de esta última se ha cambiado en su mayoría a una superficie ligeramente convexa o "coronada" que ayuda a que la correa se autocentre.

La tensión correcta de la correa es absolutamente esencial. Los diseños manuales tendrán pernos que permitan el ajuste de una u otra polea para mantener la tensión. La forma de verificar la tensión puede ser tan simple como aplicar presión con los dedos o usar un dispositivo de medición sofisticado como un pequeño láser.

Una mejora sobre el tensado manual es el despliegue de una rueda loca accionada por resorte que mantiene la correa bajo la tensión deseada. Esto se moverá automáticamente para adaptarse a cualquier holgura y se usa ampliamente en aplicaciones automotrices.

Cuando se van a accionar varias unidades "esclavas", se utiliza una correa "serpentina" para accionar varios elementos, como un alternador, una bomba de dirección asistida, un compresor de aire acondicionado, etc. tensión.

Correas trapezoidales

En muchas situaciones, la correa trapezoidal es más apropiada que una correa plana, principalmente debido al agarre superior. Un cuerpo de correa trapezoidal en forma de trapezoide permite un ajuste superior en las ranuras de una polea o polea, lo que proporciona una mejor fricción, torsión y eficiencia mecánica.

Hay varias variaciones de diseño, la más importante de las cuales es la correa trapezoidal dentada. La primera es muy utilizada, pero es más propensa al deslizamiento que la correa dentada a menos que la tensión sea óptima.

Todas las correas trapezoidales deben tener una gran resistencia a la tracción con una gran flexibilidad para ser adecuadas para diversas aplicaciones. Aunque Kevlar es el material más fuerte que se usa para fabricar correas trapezoidales, esto es excesivo para la mayoría de las aplicaciones.

El caucho sigue siendo el material más común en uso para el núcleo porque proporciona la elasticidad necesaria para recuperar su forma. Con capas de cuerdas de tensión de acero y forrado con una cubierta de tela, es el tipo más fuerte de banda de uso general.

Alineación de poleas

Aparte del desgaste general, el problema más importante que afecta a los sistemas de transmisión por correa es la desalineación de las ruedas de la polea impulsora y/o accionada. Una polea que no gira libremente provocará un desgaste considerable en la correa, por lo que será esencial un ajuste de rutina y la aplicación de aceite o grasa a los cojinetes.

Se debe verificar que las poleas tengan rotación uniforme y rectitud. En particular, cualquier rodamiento que impida la rotación libre debe ser reemplazado. Los soportes de montaje rotos y/o los pernos faltantes/rotos también provocarán una desalineación. Una buena práctica de mantenimiento exige revisar, apretar y/o reemplazar todos los pernos de montaje de la transmisión.

Las poleas desalineadas están esperando que una correa se rompa o se deslice. No hay excusa para esta condición, porque la prueba y el ajuste son en su mayoría un asunto muy simple. La desalineación generará algunos o todos los siguientes síntomas:

• Movimiento de cinturón tembloroso
• Desgaste visible de la correa y/o poleas
• Ruidos de "chirridos" o "lloriqueos" de la correa
• Ruidos de golpes o bofetadas
• Cojinetes o poleas dañados

La desalineación de la polea puede ser angular (entre las poleas motriz y conducida) o puede ser paralela, con una polea desplazada de la otra vista desde el borde.

Los métodos tradicionales de alineación mecánica son baratos, rápidos y sucios, pero a menudo son imprecisos. El método involucra reglas, cintas métricas, alambre, hilo, galgas de espesores, niveles de burbuja y conos calibrados. Sin embargo, esto es mejor que nada y generalmente permitirá que el operador diagnostique rápidamente la fuente de la desalineación.

Sin embargo, las herramientas de alineación de correas láser alinearán las caras de las poleas o sus ranuras. Esto proporciona una precisión superior y se adaptará a poleas de diferente grosor, marca, tipo o calidad de cara.

Con frecuencia, la corrección de poleas desalineadas puede ser tan simple como quitar la unidad problemática y reemplazarla, o simplemente agregar calzas al eje.

Sin embargo, diagnosticar el problema es una cosa y solucionarlo es otra muy distinta. Aunque hay muchos componentes genéricos en uso, es muy posible que la unidad que requiere ajuste o reemplazo sea específica de una marca y modelo en particular. Se ahorrará mucha angustia si se consulta un manual de taller para determinar el tipo y la especificación precisos de los diversos componentes. Alternativamente, los proveedores de repuestos especializados a menudo brindan esta información, detalles de disponibilidad y precios cuando se especifica una marca y un modelo.

Mantenimiento de la correa

Se recomienda encarecidamente la inspección periódica de las correas. Mirando cuidadosamente alrededor de la banda y palpando alrededor de la cara interior en busca de daños, por lo general se identificará cualquier punto de falla.

Las correas desgastadas o deficientes deben reemplazarse, ya que eventualmente se romperán o se saldrán de las poleas.

Bienvenido a la cortadora de césped

Hace menos de cien años, los electrodomésticos y los de jardinería eran, en el mejor de los casos, primitivos.

Una lavadora fue famosamente descrita como "una mujer con brazos gordos". Los frigoríficos eran edificios que contenían bloques de hielo y una cortadora de césped era una cabra o una oveja. El progreso, aunque lento, finalmente llegó y la primera cortadora de césped de propulsión humana se creó en 1870, que constaba de un tambor horizontal dentro de un marco. El diseño fue patentado en 1868 y, aunque parezca difícil de creer, estos dispositivos todavía se venden hoy en día y el diseño ha cambiado muy poco.

Se pueden gastar más de $ 160 en uno de estos dispositivos que se venden en muchas ferreterías "grandes".

Las cortadoras de césped a vapor en realidad existían desde la década de 1890, pero Ransomes, una compañía que todavía existe, introdujo la primera cortadora de césped impulsada por vapor y posteriormente por un motor de combustión interna en 1902. Estos evolucionaron en 1814 en un diseño un poco más avanzado, todavía basado en el diseño Ransome.

No fue hasta 1929 que apareció la primera máquina de corte horizontal. En 1938, se lanzó el primer cortacésped verdaderamente práctico y asequible, seguido por el cortacésped Briggs & Stratton con un motor de aluminio ligero en 1953. Durante muchas décadas, Briggs & Stratton representó alrededor del 80 % de todos los motores de cortacésped.

Hoy en día, los cortacéspedes de carrete son una alternativa viable a los cortacéspedes rotativos para uso doméstico, porque estos últimos funcionan mejor a alturas de corte más altas en condiciones más duras. Las cortadoras de césped de carrete son más efectivas cuando la hierba no es demasiado larga, húmeda u ondulada y tienen dificultad para cortar ramitas y pasar sobre rocas. La altura máxima de corte de una cortadora de césped autopropulsada suele estar entre 8 y 10 mm. La funcionalidad está definida por el rodillo delantero que coloca las briznas de hierba antes de que el molinete las corte.

El nivel de sofisticación en el diseño del cortacésped es infinito y cuando se trata de grandes áreas de césped, puede haber una justificación para los cortacéspedes con asiento que no solo tienen comodidad y conveniencia, sino también ajustes mucho mayores para adaptarse a una variedad de terrenos.

Sistemas de accionamiento y mantenimiento de cortadoras de césped

Obviamente, una cortadora de césped motorizada requiere algún tipo de motor y el desarrollo innovador de las cortadoras de césped es alucinante. Tenemos cortacéspedes alimentados por la red, así como motores alimentados por batería, cortacéspedes alimentados por energía solar, cortadoras/cortacéspedes arrastrados por tractor e incluso cortacéspedes robóticos autónomos, la mayoría de los cuales están fuera del alcance de este artículo.

Todos los cortacéspedes funcionan colocando las cuchillas en proximidad con el medio que se va a cortar y no debe confundirse con los sistemas de engranajes planetarios comunes a los tractores y otra maquinaria pesada, que aún consiste principalmente en poleas y correas de transmisión.

El diseño de cualquier cortacésped accionado por correa tiene un efecto significativo en la alineación y el rendimiento de las poleas. Por ejemplo, los cortacéspedes de giro cero tienen dos transmisiones que normalmente funcionan con la misma correa. El movimiento hacia arriba/abajo de las poleas contribuye a que las correas se suelten.

Las vibraciones inherentes a las cortadoras de césped harán que los pernos se aflojen y las tensiones impuestas en los puntos de montaje de la transmisión provoquen su falla. Los pernos flojos se sumarán a la falla de los soportes de la transmisión. Los pernos flojos o faltantes permitirán que la transmisión se incline y eso desalineará las poleas y hará que la correa se salga de las poleas.

La alineación de la polea y la tensión de la correa se han discutido anteriormente, pero ese no es el final del asunto. La combinación del motor, la transmisión y las cuchillas de corte requiere un enfoque sistemático para el mantenimiento.

• Utilice un filtro de aire limpio
• Use un filtro de combustible limpio
• Reemplace el aceite
• Reemplace la bujía
• Revisa la cuchilla
• Comprobar la presión de los neumáticos
• Limpiar el tren de rodaje

Un mantenimiento deficiente puede tener repercusiones mucho más adversas que un desempeño deficiente. Una cuchilla que gira a alta velocidad puede enviar suciedad y bacterias a lo profundo de una herida, creando un alto riesgo de infección grave.

Además, una cortadora de césped puede expulsar una pieza de metal o madera a una velocidad de hasta 160 KPH o más y el riesgo potencial de lesiones o incluso la muerte solo puede imaginarse.

Los escombros pueden consistir en recortes de césped, hojas, recortes de setos y otros materiales vegetales generados por la propiedad residencial o las actividades de paisajismo, pero la inclusión de materiales de madera es muy posible.

El estado de las propias palas no puede pasarse por alto. El impacto puede causar daños, pero la importancia de la fatiga del metal es crítica para una operación segura.

La fatiga ocurre cuando cualquier metal (o plástico) se somete a múltiples impactos, desequilibrio rotacional, flexión o eventos similares, lo que eventualmente provoca que la estructura de grano del material se rompa. Cuanto mayor sea la velocidad a la que se produzca dicha rotura, mayor será el potencial de resultados catastróficos.

Realmente no hay excusa para tener una cuchilla rota debido a la fatiga del metal, ya que la inspección de rutina en busca de grietas, dobleces, abolladuras o muescas en los bordes de corte evitará la mayoría de las fallas y el reemplazo es económico y simple.

Es totalmente posible afilar las cuchillas que simplemente están desafiladas, pero la efectividad de esto tiene un límite. En caso de duda, siempre es mejor reemplazar cualquier cuchilla que muestre signos de desgaste excesivo o cualquier tipo de daño como se acaba de describir.