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República Bolivariana de Venezuela. Ministerio del Poder Popular para la Educación I.U.P. “Santiago Mariño” Escuela de Ingeniería Industrial Dibujo de Máquinas

Acoplamientos rígidos y flexibles

Nombre: Joximar Vásquez. 28.264.879

Ciudad Ojeda, Junio 2020.

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Índice

Introducción 1. Acoplamiento 1.1 Definición 1.2 Uso 1.3 Tipos 2. Acoplamientos rígidos 2.1 Definición 2.2 Tipos 2.1.1 Acoplamiento rígido de manguito 2.1.2 Acoplamiento rígido de platillos 2.1.3 Acoplamiento rígido por sujeción cónica. 3. Acoplamiento flexible 3.1 Tipos 3.1.1 Acoplamiento de elementos deslizantes 3.1.1.1 Acoplamientos del tipo de engranaje 3.1.1.2 Acoplamientos de cadena 3.1.1.3 Acoplamientos de rejilla de acero 3.1.2 Acoplamientos de elementos flexionantes 3.1.2.1 Con elemento metálico 3.1.2.2 Con elemento elastómero 4. Otros tipos de acoplamiento 4.1 Junta eslabonada de desplazamiento lateral

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4.2 Junta universal 4.3 Acoplamiento articulado 4.4 Acoplamiento elástico móvil 5. Aplicaciones Conclusión Bibliografía

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Introducción El principal objetivo del presente trabajo es explicar, desarrollar y dar a conocer toda la información recopilada acerca de los acoplamientos mecánicos, que no son más que elementos de una máquina que sirven para prolongar líneas de transmisión de ejes o conectar tramos de diferentes ejes, los cuáles son muy requeridos para el funcionamiento de diversas máquinas, e incluso aparatos de uso cotidiano. Se tratarán puntos en dónde se explican las diversas aplicaciones de los acoplamientos, y se definirán los diferentes tipos que existen de los mismos, en cuyas definiciones se podrá establecer claramente las diferencias que existen entre ellos mismos.

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1. Acoplamiento 1.1 Definición Los acoplamientos o acoples mecánicos son elementos de una máquina que sirven para prolongar líneas de transmisión de ejes o conectar tramos de diferentes ejes, en planos diferentes o con dirección paralela, para transmitir energía. Están formados por una serie de enlaces rígidos, con ligamentos que forman una cadena cerrada o una serie de cadenas cerradas. Cada ligamento tiene uno o más ligas, y estas tienen diferentes grados de libertad que les permiten tener movilidad entre los ligamentos. Un acoplamiento mecánico se llama mecanismo si dos o más ligas se pueden mover con respecto a un ligamento fijo. Los acoplamientos mecánicos suelen diseñarse con una entrada y producen una salida, alteran el movimiento, la velocidad, la aceleración, y aplican una ventaja mecánica. En modelos de acoplamientos más avanzados y modernos, estos dispositivos de acople también cumplen con la función de proteger su sistema

y

el

mismo mecanismo de sujeción contra

cargas

y

fuerzas

excesivas.

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1.2 Uso Los acoplamientos pueden tener muchas funciones, pero su propósito principal es el de conectar los ejes de las unidades que fueron manufacturadas por separado y que giran, como el motor o el generador. Estos, sin embargo, sí permiten un cierto movimiento final o desalineación para la flexibilidad y también proporcionan una fácil desconexión de los dos dispositivos independientes para las reparaciones o modificaciones. Además, reducen el choque que se transmite de un eje a otro, protegen contra las sobrecargas y pueden alterar la cantidad de vibraciones que experimenta una unidad giratoria.

1.3 Tipos Los acoplamientos mecánicos pueden dividirse en:  Acoplamientos rígidos:

 Acoplamientos flexibles:

 Acoplamientos especiales o articulados:

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2. Acoplamientos rígidos 2.1 Definición Este tipo de acoplamientos proporciona una conexión fija entre ambos ejes con una alta precisión y par de potencia, sin embargo, no tiene capacidad de absorber desalineaciones, dado que no permite movimientos entre ambos ejes y requieren de lubricación frecuentemente. Los acoplamientos rígidos no pueden absorber vibraciones, teniendo en cuenta que ambos ejes deben estar perfectamente alineados para que el acoplamiento pueda asegurar un rendimiento adecuado y prevenir posibles roturas en la instalación. Los acoplamientos rígidos deben emplearse solo cuando la alineación de los dos ejes puede mantenerse con mucha precisión, no solo en elemento en que se instalan, sino también durante la operación de las máquinas. Si surge desalineación angular, radial o axial significativa, aquellas tensiones que son difíciles de predecir y pueden conducir a una falla temprana del eje debida a fatiga pueden ser inducidas sobre los ejes.

2.2 Tipos 2.1.1 Acoplamiento rígido de manguito Este tipo de acoplamiento es muy adecuado para conectar ejes de transmisión. Estos acoplamientos cierran o ajustan por interferencia. Consta de dos mitades concéntricas de fundición gris cepilladas y unidas entre sí por bulones de acero, por tornillos y tuerca. Al ser ajustados realizan la unión de los ejes.

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Además, para asegurar el arrastre, una de las mitades tiene dos pernos fijos que se encastrarán en sendos agujeros practicados en ambos ejes a acoplar.

2.1.2 Acoplamiento rígido de platillos Los platillos se ajustan fuertemente por medio de pernos y chavetas de material muy resistente. Estos dispositivos pueden calcularse aunque no se cuente con datos del fabricante, empleando hipótesis de esfuerzos cortante en los pernos de unión e hipótesis de fricción en toda la superficie de contacto, sin embargo se supone como condición de trabajo más segura emplear la hipótesis de corte puro. En estas circunstancias se debe garantizar un maquinado muy preciso en los alojamientos de los pernos y deben coincidir perfectamente.

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2.1.3 Acoplamiento rígido por sujeción cónica Se fabrican en varios diseños, siendo el más común el acoplamiento de dos o más piezas divididas, que se fijan alrededor de los ejes y que transmiten el torque por fricción e interferencia. El efecto de bloqueo se logra cuando el collarín dividido de superficie cónica es presionado entre el eje y la carcasa del acoplamiento, también de superficie cónica.

3. Acoplamiento flexible Los acoplamientos flexibles son diseñados de tal manera que sean capaces de transmitir torque con suavidad, en tanto permiten cierta desalineación axial, radial o angular

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3.1 Tipos Dependiendo del método utilizado para absorber la desalineación, los acoplamientos flexibles pueden dividirse en: 3.1.1 Acoplamientos de elementos deslizantes: Estos

tipos

de

acoplamientos

absorben

la

desalineación

o

por

deslizamiento entre dos o más de sus componentes. Los acoplamientos de este tipo tienen dos mitades en virtud de que cada par deslizantes de elementos puede absorber solo desalineación angular; se necesitan dos de estos pares para acomodar la desalineación paralela. Cada par de elementos deslizantes es una junta articulada.

Estos acoplamientos se subdividen en: 3.1.1.1 Acoplamientos del tipo de engranaje: Pueden utilizarse en máquinas con ejes acoplados cerrados o para grandes separaciones entre los ejes conectados. Requieren lubricación periódica, debido a que el lubricante es sometido a grandes fuerzas centrífugas.

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3.1.1.2 Acoplamientos de cadena: Esos sobresalen por su sencillez, todo lo que se necesita son dos ruedas dentadas y un parte de cadena doble. Se utilizan a bajas velocidades, excepto cuando se les agrega una cubierta especial, metálica o de plástico, para contener el lubricante, de lo contrario sería expulsado por la acción de las fuerzas centrífugas.

3.1.1.3 Acoplamientos de rejilla de acero: Tiene dos cubos con dientes externos, pero con un perfil especial. En vez de manguitos con dientes internos tiene una rejilla de acero que pasa por todos los dientes.

3.1.2 Acoplamientos de elementos flexionantes: Estos acoplamientos absorben la desalineación por la flexión de uno o más de sus componentes. 11

Con el tiempo esta flexión puede hacer que falle el elemento el cual deberá reemplazarse. Cuanto menor sea la desalineación que deba absorber el acoplamiento, menor será la flexión que deben sufrir, pudiendo así obtenerse un servicio más largo sin problemas.

Dependiendo del material utilizado del elemento flexionante, estos se pueden dividir en dos tipos:

3.1.2.1 Con elemento metálico: Este tipo de acoplamiento se trata de un paquete de muchos discos estampados, normalmente hechos de acero inoxidable. Los tamaños de acoplamiento varían desde muy pequeños hasta muy grandes, no se pueden utilizar en altas velocidades y además sigue funcionando incluso después de que han fallado dos o más discos.

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3.1.2.2 Con elemento elastómero: En algunos casos, se tiene fabricado con caucho, con o sin pliegues, y en otros se tienen plásticos.

4. Otros tipos de acoplamiento 4.1 Junta eslabonada de desplazamiento lateral: Este tipo de acoplamiento conecta dos ejes con desalineación paralela muy grande sin que por ello se pierda capacidad de transmisión de par torsos.

4.2 Junta universal: Permite cierto movimiento entre 2 árboles entre los cuales se transmite movimiento. Así, éstos pueden presentar cierta desalineación, sin que se perturbe apreciablemente la cesión de potencia. Del mismo modo, con una junta universal el árbol de transmisión puede compensar las sacudidas de las ruedas propulsoras.

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4.3 Acoplamiento articulado: 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.

4.4 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

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5. Aplicaciones  Prolongar líneas de transmisión de ejes o conectar tramos de diferentes ejes, estén o no alineados entre sí.  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.  Los acoplamientos de engranaje se pueden utilizar en plantas siderúrgicas, minería, unidades de grúa, y también se aplican en la industria pesada.  Los acoplamientos de cadena son común de conseguirlos en ventiladores, alimentadores, hornos secadores, ejes intermedios de transmisión, accionamientos de bombas.  En general, los acoplamientos flexibles se pueden aplicar para la manipulación de volúmenes, compresores, grupos electrógenos, manufacturas

metálicas,

bombas,

cintas

transportadoras,

instrumentación, grúas, atracciones de ferias, filtros, dispositivos de lavabos, elevadores, entre otros.  Los acoplamientos rígidos son mayormente usados para ejes de hormigonera.

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Conclusión En este trabajo se explican cada uno de los acoplamientos, sus tipos e incluso los tipos que existen dentro de esos tipos, y también sus aplicaciones, las cuales son amplias, pero en el ámbito más usado es en la maquinaria industrial, sin embargo, también podemos encontrarlos dentro de aparatos de uso cotidiano como lo son: los ventiladores, las cintas transportadoras y los elevadores. Así mismo, resumiendo y analizando todos los tipos que existen de acoplamientos, todos tienen el mismo propósito que es prolongar líneas de transmisión de ejes o conectar tramos de diferentes ejes, estén o no alineados entre sí, a pesar de que algunos varían su uso.

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Bibliografía

 https://es.wikipedia.org/wiki/Acoplamiento_mec%C3%A1nico

 https://www.lbaindustrial.com.mx/acoplamientos-mecanicos/  https://es.slideshare.net/ricardo0MC/acoplamientos-51566846  https://sites.google.com/site/maquimecatsu/tarea/transmisionesmecanicas/3-acoplamientos

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