Cremallera

Todo sobre los portaequipajes

¿Cómo elegir el portaequipajes perfecto?
Descubra los criterios esenciales de selección, instalación y mantenimiento para un uso óptimo y duradero. Este artículo le proporcionará la información necesaria para comprender y elegir el portaequipajes que mejor se adapte a sus necesidades.

Puntos clave

Las cremalleras convierten el movimiento rotatorio en movimiento lineal, ofrecen un alto rendimiento dinámico y se utilizan en una gran variedad de aplicaciones, como puertas correderas, salvaescaleras y sistemas transportadores.

Se fabrican con diversos materiales, como acero, latón o plástico, cada uno de los cuales ofrece ventajas e inconvenientes específicos, y deben seleccionarse en función de la aplicación prevista, teniendo en cuenta la durabilidad, el coste y la precisión.
Para el buen funcionamiento y la longevidad de las cremalleras es necesario un mantenimiento correcto y regular y una instalación cuidadosa, con ajustes como la alineación, la lubricación y el apriete periódico de los tornillos.

Comprender las cremalleras

Una cremallera es un tipo de actuador lineal que convierte el movimiento de rotación de una rueda dentada en movimiento lineal. Es un mecanismo esencial en muchos dispositivos, y es necesario comprender a fondo su terminología para su diseño y uso en sistemas de cremallera.

Actuador lineal

Una cremallera actúa como un actuador lineal, convirtiendo el movimiento giratorio en movimiento lineal. Imagine una estantería montada en la pared en la que se colocan varios objetos, entre ellos un cuadrado. Al girar uno de los cuadrados, la cremallera se mueve linealmente, convirtiendo el movimiento de rotación en movimiento lineal. Es como girar una manivela para subir o bajar una carga sobre una mesa: el movimiento giratorio de la manivela se transforma en movimiento lineal de la carga.

Este mecanismo sencillo pero eficaz tiene muchas ventajas, por lo que es ideal para multitud de aplicaciones. Veamos estas ventajas.

Ventajas de las cremalleras

Una de las principales ventajas de las cremalleras es su alto rendimiento dinámico. He aquí algunas razones por las que las cremalleras son ventajosas:

• Utilizan servorreductores y actuadores de alta calidad con holguras inferiores a 1 minuto de arco, lo que les permite acelerar las cargas más rápidamente que los husillos de bolas.
• Mantienen altas velocidades sin perder rigidez
• Son capaces de mover grandes cargas a altas velocidades con gran precisión
• Resisten fuerzas externas

Estas características hacen de las cremalleras una opción ideal para aplicaciones que requieren un alto rendimiento dinámico y soportes adecuados.

Además, a diferencia de los motores lineales, las cremalleras ofrecen una serie de ventajas :

• menos costosos, menos complejos y más económicos de producir
• no están limitados en longitud, por lo que pueden recorrer distancias ilimitadas
• bajo error acumulado a lo largo del tiempo. Esto los hace ideales para aplicaciones que requieren movimientos lineales a grandes distancias, como los ferrocarriles de cremallera.

Aplicaciones comunes

Las cremalleras tienen muchas aplicaciones en diversos sectores.
Por ejemplo, los ferrocarriles de cremallera utilizan ruedas dentadas en las locomotoras que engranan con una cremallera central para subir pendientes pronunciadas. En el sector de las tuberías, las cremalleras se utilizan como actuadores para manipular válvulas principales.

Los salvaescaleras utilizan un sistema de cremallera y piñón, a menudo accionado por energía hidráulica o eléctrica, para subir o bajar un asiento por una escalera. Los sistemas transportadores incorporan cremalleras estacionarias para mover la rueda dentada y transportar objetos. Las cremalleras también contribuyen al movimiento sincronizado de varios ejes en diversas máquinas industriales.

Tipos de materiales de las cremalleras

Las cremalleras pueden fabricarse con diversos materiales.

Entre estos materiales, el latón, el acero y el acero inoxidable se utilizan habitualmente para su fabricación. Para aplicaciones específicas, también pueden utilizarse cremalleras de plástico.

Cada material ofrece sus propias ventajas e inconvenientes, por lo que es esencial elegir el material adecuado para su aplicación específica, teniendo en cuenta su idoneidad.

Acero

El acero es el material preferido para la construcción de cremalleras, sobre todo por su resistencia y durabilidad, especialmente en condiciones de uso intensivo. Las cremalleras de acero suelen fabricarse con acero al carbono por su capacidad para soportar la mayoría de entornos y mantener la estabilidad dimensional. Además, pueden tratarse térmicamente para aumentar aún más su resistencia.

El acero al carbono proporciona a las cremalleras una buena resistencia relativa, lo que significa que en un engranaje, el piñón, a menudo el elemento más débil, fallará antes que la cremallera, aumentando la longevidad del conjunto.

Características técnicas de las cremalleras

Es importante conocer las características técnicas de las cremalleras para poder elegir la que mejor se adapte a su aplicación. Estas especificaciones incluyen

• módulo
• círculos y ángulos de los engranajes
• la capacidad máxima de transmisión de fuerza en un sistema de cremallera, que depende del par en el piñón del lado del motor y de su tamaño, así como de la fuerza aplicada a la cremallera y del tamaño del piñón.

Teniendo en cuenta estas características, podrá elegir la cremallera que mejor se adapte a sus necesidades.

Módulo

El módulo es una unidad de medida que indica el tamaño de los piñones de una rueda dentada. Garantiza que la geometría de los dientes sea idéntica para permitir velocidades tangentes coherentes entre dos ruedas dentadas que engranan. La altura del diente de una rueda dentada es 2,25 veces el módulo, que se calcula dividiendo la altura del diente por 2,25. En este contexto, el elemento clave es el módulo, que garantiza el buen funcionamiento de los engranajes.

Esto proporciona un método para evaluar la geometría de los dientes de los engranajes. El círculo de paso de los engranajes está directamente relacionado con el módulo, y se sitúa a distancias específicas del círculo de la raíz y del círculo de la punta del diente, que son proporcionales a la altura del diente y, por tanto, al módulo.

Círculos y ángulos de los engranajes

Los círculos y ángulos de los engranajes son importantes para su correcto funcionamiento. Los cuatro círculos más importantes de una rueda dentada son:

• El círculo de adición (parte superior de los dientes)
• El círculo dedendum (base del diente)
• El círculo de base (que genera el perfil del diente)
• El círculo de paso (en el centro de los dientes)

El círculo de paso es esencial en el engranaje, ya que las velocidades tangenciales de los círculos de paso de los engranajes deben ser idénticas para un funcionamiento correcto. La industria suele utilizar ángulos de presión de 20 grados para los engranajes estándar, pero también pueden utilizarse ángulos de 14,5 grados, 25 grados o 30 grados, en función del diseño específico del engranaje.

Instalación y mantenimiento de cremalleras

La instalación y el mantenimiento correctos de las cremalleras son esenciales para su funcionamiento óptimo y su durabilidad. Antes de instalar una cremallera en una cancela corredera, es fundamental elegir una cremallera compatible con el tipo de cancela y las muescas adecuadas, considerando opciones como el acero por su resistencia o el nailon para un funcionamiento más silencioso.

Ejemplo de instalación de una cancela

La correcta instalación de una cremallera es esencial para evitar daños inesperados en el dispositivo. Es importante preparar adecuadamente el portón para la instalación de la cremallera, asegurándose de que el portón esté alineado y de que su superficie esté limpia y lisa.

La cremallera se fija atornillándola a la cancela, con tornillos adecuados al material de la cancela, y es imprescindible que la cremallera esté perfectamente horizontal y alineada con el piñón del motor.

Mantenimiento

El mantenimiento regular de las cremalleras es necesario para garantizar un funcionamiento óptimo y prolongar su durabilidad. Es necesario comprobar regularmente que la cremallera no esté suelta o desoldada, apretando o volviendo a soldar si es necesario.

Se recomienda el uso de lubricante de silicona o grasa blanca de litio para la lubricación de los mecanismos de movimiento de las cremalleras, ya que ofrece una protección duradera y crea una barrera contra la corrosión.

En resumen

En resumen, las cremalleras son componentes esenciales de muchos mecanismos, ya que permiten convertir el movimiento giratorio en movimiento lineal. Ofrecen un alto rendimiento dinámico y estabilidad, y pueden soportar distancias de desplazamiento ilimitadas. Las cremalleras pueden fabricarse en diversos materiales, como acero, acero inoxidable y plástico, y es esencial elegir el material adecuado para su aplicación específica.

También es importante conocer las características técnicas de las cremalleras, incluidos el módulo y los círculos y ángulos de los engranajes, para elegir la cremallera que mejor se adapte a su aplicación. Por último, es necesario un mantenimiento regular para garantizar un funcionamiento óptimo y prolongar la durabilidad de la cremallera.