Manguitos mecánicos
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Sumario
Clasificación general de los manguitos de unión permanentes
- Acoplamientos rígidos para árboles coaxiales:
- acoplamientos de casquillos (manguitos),
- Acoplamientos de casquillos partidos,
- Acoplamientos de bridas.
- Acoplamientos móviles (de compensación) para árboles no coaxiales:
- Acoplamientos dentados y de garras,
- Acoplamientos en cruz,
- Acoplamientos articulados,
- Acoplamientos elásticos,
Acoplamientos rígidos
Sirven para empalmar rápidamente los árboles, cuyos ejes están exactamente alineados por una recta y no se desplazan recíprocamente. A diferencia de otros tipos de acoplamientos, éstos transmiten de un árbol a otro no solo pares torsores, sino también momentos flectores y esfuerzos axiales que surgen en el sistema.
Acoplamiento de manguito (casquillo)
Es el más simple y consta de un casquillo de fundición o de acero, asentado en los extremos de los árboles y de unos pasadores cónicos que fijan el casquillo a los árboles, más raramente, de chavetas. Se aconseja fabricar de acero 45 los de manguitos (si los árboles a unir tienen da > 80mm y a veces de fundición CY 21- 40).
Acoplamiento de casquillo (manguito) partido
Consta de dos mitades entre las cuales se aprietan con ayuda de los pernos los extremos de los árboles a unir. Para disminuir la longitud de estos acoplamientos, los pernos se colocan con la cabeza hacia arriba y el siguiente hacia abajo; dicha longitud esta relacionada con la cantidad de pernos que se utilicen. El acoplamiento de manguito y de casquillos partidos examinados se une con los árboles después de colocar éstos en los cojinetes.
Acoplamientos de bridas
A diferencia de los anteriores se ajusta en los extremos de los árboles en caliente o con prensa, antes de colocar los árboles en los cojinetes; la parte lateral y centradora de las brida se tornean una vez ajustada esta en el árbol para que conjuguen con exactitud. En casos de importancia como los árboles de los turbogeneradores de vapor sobre tres soportes, los árboles de las hidroturbinas verticales, los árboles de los barcos, etc., por regla general, se unen con ayuda de los acoplamientos de bridas. El material para fabricar semimanguitos se emplean acero 40 o 35JI y también la fundición CY 21-40.
Acoplamientos móviles
No siempre se puede obtener el centrado exacto, ni siquiera aproximado y permanente que exigen los acoplamientos rígidos. La disposición relativa de los árboles a conectar, inexacta al principio por los errores inevitables de fabricación, luego se acentúa más, debido a las deformaciones condicionadas por las cargas de servicio, por la influencia de la temperatura, por el irregular asiento del fundamento y por otras causas. En tales casos es que emplean los acoplamientos móviles.
Los posibles desplazamientos relativos de los árboles que se conectan se muestran en la figura.
Características
Se caracterizan por:
- desplazamiento longitudinal,
- desplazamiento circular,
- desplazamiento de centro,
- dislocación.
En las uniones de acoplamientos móviles estos desplazamientos se compensan con el deslizamiento relativo de los elementos del acoplamiento. Esto se logra mediante unos de los siguientes procedimientos.
- Con grandes holguras en la conjugaciones de los elementos del acoplamiento. Se emplea solo en las trasmisiones que trabajan a velocidades pequeñas y pocas cargadas.
- Con deslizamiento de uno de los elementos con relación al otro. Se deben engrasar y se emplea en las trasmisiones que trabajan a distintas velocidades y cargas.
- Con compresibilidad elástica de los elementos, no requieren de engrases pero crean una carga complementaria sobre árboles y cojinetes.
Los acoplamientos, en los cuales se aprovechan lo dos primeros procedimientos de compensación se llaman rígidos de compensación a diferencia de los que utilizan el tercer procedimiento de compensación que se llaman elásticos de compensación o más abreviadamente, acoplamientos flexibles,
Los acoplamientos de compensación se dividen en dentados, en cruz y articulados.
Acoplamiento dentado
Consta de dos casquillos y de dos collares con dentado interior. Los casquillos se asientan en los extremos de los árboles a empalmar., los collares están empernados entre sí y engrasados por toda la circunferencia con los casquillos dentados. Se fabrican de cuerdo con la Norma GOST 1050 - 74 de acero 40, los fundidos de 45JI del grupo 11 según el GOST 977-75.
Acoplamiento de platillos y garras (en cruz)
Constan de dos semimanguitos con ranuras diametrales y un platillo intermedio que tiene los salientes rectangulares dispuestos en ángulo recto en sus dos caras. Sirven para unir árboles con sus ejes paralelos o que formen solo un pequeñismo ángulo de dislocación. Se pueden fabricar de aceros cementados 40X y 20X templados hasta una dureza de HRC 55-60.
Acoplamientos articulados
Se emplean para unir árboles cuyos ejes están bajo cierto ángulo o que, por las condiciones de operación se puede desplazar durante el reglaje o explotación de la máquina.
Estos acoplamientos se emplean por ejemplo en automóviles, para unir los árboles de la caja de cambio de velocidades y del puente posterior, en los trenes laminadores para transmitir el par de torsión a los cilindros, en máquinas herramientas para transmitir rotación a los husillos ajustables de los cabezales polihusillos, etc.
Acoplamiento elástico móvil
Además de que compensan la desalineación de los árboles empalmados ejercen una influencia sustancial en las características dinámicas del sistema, variándolo en la dirección deseada. La parte fundamental del acoplamiento elástico que determina sus propiedades y su forma constructiva es el elemento elástico. El acero y la goma son materiales que se utilizan para fabricar los elementos elásticos de los acoplamientos modernos. Últimamente han adquirido particular difusión los elementos elásticos de goma, en los cuales se aprovecha la importante propiedad de la goma, a saber: capacidad de admitir grandes deformaciones con dispersión de considerable cantidad de energía por unidad de volumen.
Como ejemplo tenemos el acoplamiento con dado-estrella de goma que consta de dos bridas (semimanguitos) y en dependencia del diámetro de dos o tres leva sección triangular o trapezoidal. Las levas entran en los respectivos huecos del elemento elástico intermedio (estrella) fabricado de goma. Los dientes de la estrella trabajan bajo esfuerzo de comprensión. Trasmitiendo el momento torsional en ambas direcciones, funcionando dos o tres dientes en función del número de levas del acoplamiento.
Fuentes
- V. Dobrovolski, K. ZablonKi, A. Radchik, L.Erlij. Elementos de Máquinas.Editorial Mir. Moscú.
- A. Krisisnm, I Naúmov. Manual del Ajustador Montador Mecánico. Editorial Mir
- Hütte. Manual del Ingeniero de Taller. Edición revolucionaria.
- Diccionario Técnico Ciencias Básica de la Técnica. Editorial Cientifico Técnica, La Habana.
