¿QUE SON PIÑONES?
En mecánica, se denomina piñón a la rueda de un mecanismo de cremallera o a la rueda más pequeña de un par de ruedas dentadas, ya sea en una transmisión por engranaje, cadena de transmisión o correa de transmisión. También se denomina piñón tensor a la rueda dentada destinada a tensar una cadena o una correa dentada de una transmisión.
En una etapa de engranaje, la rueda más grande se denomina «corona», mientras que en una transmisión por cadena como la de una bicicleta, la rueda mayor se denomina «plato». En un tren de engranajes de varias etapas, la corona de la una etapa gira solidariamente con el piñón de la etapa consecutiva.
En las transmisiones por cadena y por correa, un piñón demasiado pequeño da lugar a mayores curvaturas en el elemento flexible de la transmisión, lo cual incrementa el desgaste y disminuye la vida útil de los elementos.
PARTES DE UN PIÑON
• Rayos: elementos encargados de unir los dientes con la masa que pueden ser remplazados por una parte maciza, o un disco.
• Llanta o corona: anillo circular donde van tallados los dientes.
• Dientes: elementos tallados en la rueda o cilindro, destinados a la transmisión del movimiento. Constan de una cabeza (parte desde el diámetro primitivo hasta el diámetro exterior en una vista frontal), un pie (parte desde el diámetro primitivo hacia el diámetro interior también vista de frente) y el flanco (superficie lateral del diente donde se produce la rodadura o el empuje de un diente con otro).
CLASIFICACIÓN
Generalmente está dada por dos tipos de piñones: rectos y de transmisión por cadena. Los primeros
consisten en una rueda con dientes paralelos al eje tallados en su perí-metro que transmiten movimiento giratorio entre dos ejes paralelos, son engranajes sencillos, donde el eje impulsado gira en sentido opuesto al eje impulsor. Según la forma de los dientes se clasifican en:
• Helicoidales: los dientes de estos engranajes no son paralelos al eje de la rueda dentada, sino que se enroscan en torno al eje en forma de hélice. Estos engranajes son apropiados para grandes cargas porque los dientes encajan formando un ángulo agudo mayor de 0º y menor de 90º en lugar de un ángulo recto, de 90º. Tienen un funcionamiento relativamente silencioso. Se utilizan en las transmisiones posteriores de camiones y automóviles. Representan una forma desarrollada de transmisión, capaz de aportar formas y resistencias imposibles de obtener con los engranes rectos.
• Cónicos: los engranajes cónicos, así llamados por su forma, tienen dientes rectos con un determinado ángulo y se emplean para transmitir movimiento giratorio entre ejes no paralelos. Están construidos de tal modo que si sus ejes se prolongaran, se encontrarían en un punto o vértice común. Pueden tener dientes rectos, en arco o en espiral, dependiendo las condiciones de trabajo y trazado.
consisten en una rueda con dientes paralelos al eje tallados en su perí-metro que transmiten movimiento giratorio entre dos ejes paralelos, son engranajes sencillos, donde el eje impulsado gira en sentido opuesto al eje impulsor. Según la forma de los dientes se clasifican en:
• Helicoidales: los dientes de estos engranajes no son paralelos al eje de la rueda dentada, sino que se enroscan en torno al eje en forma de hélice. Estos engranajes son apropiados para grandes cargas porque los dientes encajan formando un ángulo agudo mayor de 0º y menor de 90º en lugar de un ángulo recto, de 90º. Tienen un funcionamiento relativamente silencioso. Se utilizan en las transmisiones posteriores de camiones y automóviles. Representan una forma desarrollada de transmisión, capaz de aportar formas y resistencias imposibles de obtener con los engranes rectos.
• Cónicos: los engranajes cónicos, así llamados por su forma, tienen dientes rectos con un determinado ángulo y se emplean para transmitir movimiento giratorio entre ejes no paralelos. Están construidos de tal modo que si sus ejes se prolongaran, se encontrarían en un punto o vértice común. Pueden tener dientes rectos, en arco o en espiral, dependiendo las condiciones de trabajo y trazado.
FABRICACION Y TRATAMIENTO
Diseñar, proyectar y escoger una transmisión de potencia con piñones requiere tener en cuenta varios factores: los caballos de fuerza a transmitir –potencia–, revoluciones por minuto del piñón conductor, las revoluciones por minuto requeridas del piñón conducido, el diámetro del eje del motor en el que va montado el piñón conductor, el tipo de fuerza a transmitir, el tipo de máquina a operar, los caballos de fuerza que la máquina consume al operar, la posición de la transmisión, la distancia entre los centros de los ejes, el diámetro del eje del piñón conducido, las limitaciones de espacio o campo operativo, el número de horas continúas de trabajo y las condiciones ambientales a las cuales va a estar sometida la pieza. Después de su concepción, y dependiendo del material su fabricación contempla varias etapas: para elaborar y formar los dientes se utilizan distintos procesos entre los cuales están el colado en arena, moldeo en máscara, fundición por revestimiento, colada en molde permanente, colada en matriz o fundición centrífuga. También se puede utilizar la pulvi metalurgia (metalurgia de polvos) o extrusión para luego ser mecanizado.Uno de los métodos más usados es el formado en frío donde unas matrices giran y moldean los dientes. La calidad y propiedades del material son muy buenas con este método, ya que no hay afectación por efectos de la temperatura. Posteriormente para darle el acabado final se maquina por fresado, cepillado o formado con sinfín, bruñido, esmerilado o pulido con rueda.
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