Ejes para maquinaria industrial

Tipos de ejes para maquinaria industrial

Los ejes para maquinaria industrial son componentes metálicos cilíndricos largos con rodamientos u otras piezas mecánicas fijadas en cada extremo. Vienen en varios tipos que sirven para diferentes propósitos industriales.

• Ejes de transmisión:

  También conocidos como ejes de transmisión, los ejes de transmisión conectan la caja de cambios con el motor y la caja de cambios con el sistema de transmisión. Su función principal es transferir el par y la rotación.

• Ejes de junta universal:

  Los ejes de junta universal transfieren el par y el movimiento rotatorio entre dos ejes que no están alineados coaxialmente. Están compuestos por un conjunto de cruceta que gira centralmente en una pista de rodamientos con dos secciones en forma de oreja en el perímetro.

• Ejes de transmisión fijos:

  También conocidos como eje simple o eje sólido, los ejes de transmisión fijos son típicamente varillas cilíndricas rectas que giran cuando el par del motor se transmite a través de ellos a otro componente.

• Ejes de transmisión flexibles:

  Como su nombre indica, estos ejes son capaces de doblarse y están hechos de una bobina de metal de calibre fino, generalmente cobre o acero inoxidable. Debido a su capacidad de flexión, pueden absorber desalineaciones y reducir la transmisión de impactos entre los componentes conectados.

• Ejes de torsión:

  Los ejes de torsión, también conocidos como ejes de par, transmiten el par en movimiento angular. Se retuercen para crear par, a menudo se usan en cajas de cambios, motores y componentes diferenciales de automóviles.

• Ejes de transmisión:

  Los ejes de transmisión soportan el peso del vehículo y transmiten la potencia del diferencial a las ruedas.

Especificaciones y mantenimiento de ejes para maquinaria industrial

Las especificaciones de un eje industrial variarán según el material del que esté hecho, la aplicación de la maquinaria y las características de diseño que le son peculiares. En muchos casos, los ejes de maquinaria industrial de servicio pesado tendrán diámetros de entre 1” y 24” (2.5 a 61 cm) y longitudes de entre 12” y 60” (30.5 a 152.4 cm), pero las longitudes personalizadas pueden variar. El material del eje podría ser acero inoxidable, acero al carbono, aleación de aluminio o cualquier otra sustancia. La capacidad de carga del material determinará las relaciones de longitud y diámetro que se pueden aplicar al diseñar el eje.

La capacidad de carga de un eje industrial es fundamental para su vida útil general y el rendimiento de la maquinaria que acciona. Una forma sencilla de determinar la capacidad de carga de un eje es utilizar la fórmula de par, que establece que el par de carga = fuerza x distancia. En esta ecuación, la distancia es el radio del eje o tambor en metros, y la fuerza es el peso o carga en newtons. La capacidad de carga de un eje industrial, por lo tanto, depende de la fuerza y la distancia aplicadas. Sin embargo, los usuarios no tienen que preocuparse por aplicar esta fórmula, ya que los proveedores suelen probar sus ejes para determinar la capacidad de carga antes de fabricarlos.

A veces, se agregan características especiales a un eje de maquinaria para mejorar su funcionalidad. Por ejemplo, los ejes de chaveta para maquinaria industrial suelen tener una chaveta que encaja en una ranura para mejorar la transferencia de par entre los componentes conectados. Otros pueden tener estrías cortadas a lo largo de su longitud para crear patrones dentados. Estos ejes suelen encajar en ranuras correspondientes de otros componentes para mejorar la alineación y la transferencia de par.

Debido al papel vital que juegan los ejes de maquinaria en el funcionamiento sin problemas de la maquinaria industrial, es importante mantenerlos para que puedan seguir funcionando de manera óptima. Los ejes de maquinaria industrial no necesitan lubricación porque generalmente están equipados con engrasadores. Sin embargo, estos engrasadores deben engrasarse regularmente, generalmente cada tres a seis meses, para garantizar que los ejes estén lubricados adecuadamente.

Los usuarios deben examinar rutinariamente los ejes de maquinaria industrial para detectar signos de desgaste y rotura, desalineación y daños. Si hay algún signo de daño, deben reemplazar inmediatamente los ejes para evitar daños mayores a la maquinaria y las piezas que los ejes accionan. La desalineación suele ser el resultado de un acoplamiento suelto, hardware de montaje o rodamientos desgastados. Si este es el caso, el acoplamiento y el hardware de montaje deben limpiarse e inspeccionarse para eliminar cualquier residuo que pueda estar causando la desalineación. Alternativamente, si el hardware de montaje está desgastado, es posible que deba reemplazarse.

Aplicaciones de ejes industriales

Típicamente, los usos de las transmisiones de eje varían según los tipos de máquinas. Estas son algunas aplicaciones de uso común de los ejes industriales en máquinas.

• Industrias automotrices

  La transmisión de potencia en los automóviles utiliza principalmente los ejes de transmisión. Los ejes conectan el diferencial y las ruedas, transfiriendo la potencia de rotación del motor a las ruedas para permitir el movimiento. Los vehículos de servicio pesado los utilizan para ejes de remolque de tractores.

• Industrias textiles

  Los ejes de leva para máquinas de tejer instalan las lanzaderas en los telares. Ayudan a transferir el movimiento a las lanzaderas para que el proceso de tejido se realice de manera rápida y sin problemas.

• Líneas de fabricación y montaje

  Las cintas transportadoras utilizan ejes de transmisión para mover productos de una etapa a otra. Los ejes ayudan a transmitir potencia al sistema de transporte para que funcione continuamente y mueva los productos a través de las diferentes etapas de montaje y fabricación.

• Industrias aeroespacial y automotriz

  Los ejes de hélice transmiten el par de torsión de rotación del motor a las ruedas del vehículo que impulsan la potencia. Desempeñan un papel importante en la transmisión de la fuerza de rotación del motor a la fuerza de accionamiento de la rueda en vehículos y barcos. En algunos diseños, conectan la caja de cambios a la rueda.

• Industrias de la construcción y la minería

  Los ejes de engranaje transfieren el par entre los engranajes en maquinaria pesada durante las operaciones de construcción y minería. Desempeñan un papel importante en la facilitación del intercambio de fuerza de rotación entre diferentes engranajes para soportar varios requisitos de par en máquinas industriales.

• Energías renovables

  Los ejes de turbina son un componente importante en la producción de energía eólica. Se encuentran en los generadores de aerogeneradores. Ayudan a transmitir el movimiento de rotación generado por el aerogenerador para convertir la energía eólica en energía eléctrica.

Cómo elegir ejes para maquinaria industrial

Utilice los siguientes consejos para reducir las opciones al comprar ejes de maquinaria para su uso en diferentes aplicaciones industriales.

• Seleccione el diámetro y la longitud correctos

  La determinación del diámetro y la longitud del eje necesarios comienza con la medición de otros componentes de acoplamiento. Utilice la medición de los componentes impulsados y los que impulsan para determinar qué tamaño de eje de transmisión encajará. El diámetro del eje de transmisión debe ser lo suficientemente grande para transferir el par sin doblarse o fallar.

• Considere las opciones de material

  El material del eje debe tener la resistencia para mantener la integridad estructural bajo condiciones de alta tensión y carga. El acero al carbono es el material más utilizado para los ejes de transmisión en industrias pesadas. Sin embargo, la resistencia al rendimiento del metal puede no ser suficiente para la maquinaria en la minería o la extracción de petróleo a gran escala. En tales casos, considere usar materiales de alta resistencia como acero aleado o aluminio. El acero aleado tiene una resistencia a la tracción más alta que el acero al carbono, lo que lo hace ideal para ejes de transmisión de alto rendimiento.

• Elija métodos de acoplamiento adecuados

  La determinación del método de acoplamiento que se utilizará comienza con los investigadores que examinan el entorno operativo. Los ejes monobloque utilizan una única técnica de fabricación para crear un eje y un acoplamiento. Un solo eje de transmisión puede mejorar el rendimiento en máquinas con una desalineación de acoplamiento mínima. Sin embargo, cuando los componentes de acoplamiento tienen una mayor transmisión de par, los ingenieros pueden utilizar el método de chaveta mecánica para acoplar dos piezas de ejes. La chaveta mecánica suele encajar en la ranura del eje y proporciona un enlace de acoplamiento seguro.

• Piense en el entorno operativo

  Los ejes de engranaje en una refinería de petróleo tendrán una exposición ambiental diferente a los ejes que trabajan en una industria de extracción de arena. Comprender el entorno de trabajo ayuda a elegir el recubrimiento protector adecuado. El recubrimiento en polvo ofrece una alta resistencia al desgaste y al impacto, pero proporciona una protección mínima contra el calor extremo. Los ejes de acero que operan a altas temperaturas pueden beneficiarse del recubrimiento de zinc o cromo, que puede reflejar el calor.

• Haga un inventario del par y las RPM de la máquina

  La clasificación de par de un eje de transmisión es la fuerza de torsión que genera mientras gira. El par debe ser lo suficientemente alto para manejar la carga de la maquinaria conectada. Además, los ejes tienen diferentes velocidades de rotación medidas en revoluciones por minuto (RPM). La relación de engranajes conectada afecta las RPM del eje de transmisión.

P&R

P1: ¿Qué tipos de ejes sirven a la maquinaria industrial?

R1: Hay muchos tipos de ejes, incluidos los ejes de transmisión, acoplamiento, accionamiento y engranajes para máquinas industriales. Cada tipo tiene un propósito único.

P2: ¿De qué materiales están hechos los ejes industriales?

R2: Materiales como el acero inoxidable, el acero aleado, el acero al carbono, el aluminio, el latón y el caucho se utilizan para fabricar ejes de máquinas industriales duraderos y de alto rendimiento.

P3: ¿Cuál es la longitud promedio de los ejes de maquinaria industrial?

R3: La longitud de los ejes industriales depende del tipo. Los ejes de transmisión en los vehículos suelen tener entre 20 y 60 pulgadas. Los ejes de acoplamiento tienen entre 1 y 12 pulgadas. Los ejes de engranaje pueden tener entre 2 y 12 pulgadas con un diámetro aplicable de 1 a 5 pulgadas.

P4: ¿Los ejes industriales tienen diseños personalizados?

R4: Los diseños personalizados están disponibles si necesita dimensiones especiales, formas específicas o combinaciones de materiales particulares para sus ejes.