CADENA

Descripció  i característiques

Una cadena és un component fiable d'una màquina, que transmet energia per mitjà de forces extensibles, i s'utilitza sobretot per a la transmissió i transport d'energia en els sistemes mecànics. La funció i les aplicacions de la cadena són similars a la d'una corretja.

La cadena de corró d'acer està formada per una sèrie de peces de revolució que actuen com coixinets, estant situades cada conjunt a una distància precisa de l'altre mitjançant altres peces planes anomenades plaques. El conjunt coixinet està format per un passador i un casquet sobre el qual gira el rodet de la cadena. El passador i el casquet són cimentats per permetre una articulació sota pressions elevades, i per suportar les pressions generades per la càrrega i l'acció de en gran i impartida a través dels rodets de cadenes, generalment les plaques exteriors i interiors se sotmeten a un procés de temperat per obtenir una major tenacitat.

2.   Elements del mecanisme

-Placa exterior i interior

La placa és un component que suporta la tensió que s'exerceix a la cadena. Aquestes generalment estan sotmeses a càrregues de fatiga i acompanyat de vegades per forces de xoc. Per tant, la placa ha de tenir no només gran força extensible estàtica, sinó que també ha de suportar a les forces dinàmiques de les càrregues de xoc. A més, la placa ha de suportar condicions ambientals, les que podrien provocar per exemple, corrosió, abrasió, etc.

-Passador

El passador està conforme a les forces que s'exerceixen sobre ella i de flexions transmeses per la placa. Aquest al seu torn actua al costat del casquet com arc de contacte de les dents del pinyó, quan les flexions de la cadena s'exerceixen durant el contacte amb el pinyó. Per tant, les necessitats el passador han de suportar tota la força de transmissió, resistència a la flexió, i també han de tenir suficient resistència contra forces de xoc.

-Casquet

El casquet és d'estructura sòlida i es rectifiquen si són corbats, amb el resultat que donen una base cilíndrica perfecta per al corró. Aquesta característica maximitza la durada del rodet en condicions d'alta velocitat i dóna una seguretat més consistent de la placa interior sobre el casquet.

-Corró

El corró està sotmès a la càrrega d'impacte quan està en contacte amb les dents del pinyó amb la cadena. Després del contacte, el corró canvia el seu punt del contacte i de balanç. Se sosté entre les dents del pinyó i del casquet, i es mou a la cara de la dent mentre que rep una càrrega de compressió.

A més, la superfície interna del rodet constitueix una peça del coixinet juntament amb la superfície externa de la boixa quan el corró trencada al carril. Per tant, ha de ser resistent al desgast i encara tenir força contra xoc, fatiga, i la compressió.

3.   Diferents tipus

·         Cadena calibrada:

Denominació utilitzada en la indústria de cadenes per a cadenes d'acer rodó amb toleràncies inferiors que en cadenes no calibrades, per aconseguir un acoblament amb la roda dentada.

·         Cadena no calibrada:

Denominació utilitzada en la indústria de cadenes per a cadenes d'acer rodó amb toleràncies superiors que a les cadenes calibrades.

4.   Càlcul de velocitats

- T = M 1 x g x f 1 x 1,1 + M 1 x g x f 2 + M 2 x g x f 3

T = tensió total a la cadena.
M 1 = pes de la cadena.
M 2 = pes dels objectes transportats.
f 1 = coeficient de la fricció quan la cadena esta tornant.

f 2 = coeficient de la fricció quan la cadena esta transportant objectes.

f 3 = coeficient de la fricció quan els objectes transportats s’estan movent.
g = constant gravitacional
1,1 = perdudes del pinyó degut als canvis direccionals de la cadena.

5.   Aplicacions

Les màquines de transmissió d'energia en gran part utilitzades en cadenes, engranatges o corretges. La taula 1.1 proporciona una comparació d'elles.

Generalment, la cadena és una peça que resulta econòmica per a les màquines de transmissió d'energia que operen a velocitats baixes i de grans càrregues. No obstant això, és també possible utilitzar la cadena en condicions d'alta velocitat com en la transmissió de l'eix de lleves del motor de l'automòbil. Això s'aconsegueix ideant un mètode apropiat d'operació i lubricació.

- Usos en l'aviació

L'avió Sigui Harrier fa servir cadenes per controlar l'angle de les toveres d'empenta del motor.
Els controls de vàlvules, elevadors d'ales i timó de cua de l'avióBAE 146 fan servir cadenes.

-Usos en diferents camps

Els equips de perforació de pous de petroli incorporen cadenessèrie ANSI, décuple de 38.10 [mm] de pas.
Igual que en perforacions terrestres s'utilitzen cadenes per a equips de perforació en plataformes marines.

.   Representació gràfica