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Las cremalleras son una colección de dientes de engranaje dispuestos en línea recta. En la mayoría de los casos, se utilizan con piñones para formar un sistema de engranaje que convierte el movimiento de rotación en movimiento lineal o viceversa. Las cremalleras son la versión compacta de un engranaje cuya forma se asemeja a una viga, y generalmente se asocian con el tipo de engranaje recto. Se pueden encontrar en algunas aplicaciones comunes, como los sistemas de dirección de los automóviles o en las máquinas CNC y los robots cartesianos.
Hay varios tipos de cremalleras disponibles para todo tipo de aplicaciones. Los siguientes son ejemplos de tipos estandarizados.
Materiales
Los engranajes de cremallera y piñón de plástico PVC se utilizan normalmente en productos de bajo coste donde una pequeña fricción o deslizamiento es aceptable. El nylon puro, en cambio, tiene una mayor resistencia y un menor coeficiente de fricción, lo que aumenta la longevidad y reduce aún más el deslizamiento. Los fabricantes de Greeloy y GPM fabrican muchas de sus cremalleras dentales de nylon precisamente por esa razón.
Dientes
El número de dientes normalmente se especifica para un engranaje. Sin embargo, para una cremallera, normalmente se hace referencia a los dientes por unidad de longitud o paso de los dientes. Dado que una cremallera está directamente relacionada con el engranaje que la acciona, la configuración de los dientes debe ser compatible con la del engranaje relacionado.
Ancho de base
El ancho de base es la distancia a través de la base de los dientes o la sección de trabajo de la cremallera. Generalmente depende de la cantidad de carga que la cremallera tendrá que soportar en la máquina de trabajo. Cuanto mayor sea el ancho de base, mayor será la carga que podrá soportar.
Cremalleras dentadas
Las cremalleras pueden tener dentado, como se muestra en la imagen de abajo, lo que permite una mejor transferencia de carga al piñón de accionamiento. Esta configuración se utiliza en aplicaciones de alta carga.
Todas las máquinas requieren mantenimiento para una mayor longevidad y un funcionamiento fluido, y las cremalleras no son diferentes. La mayoría de las veces, un simple engrase periódico es suficiente. Sin embargo, en el caso de las máquinas CNC, es posible que los componentes deban lubricarse regularmente.
La limpieza es una parte esencial del mantenimiento. Se puede realizar limpiando en seco cualquier contaminante, utilizando aire comprimido para eliminar cualquier residuo específico y limpiando en seco, es decir, limpiando solo cuando se eliminan las capas de aceite aceptables. Los compresores y las guías y pistas de las máquinas CNC se pueden limpiar utilizando un lubricante o un disolvente de limpieza y un paño sin pelusa o una burbuja empapada en disolvente. Una cantidad excesiva de suciedad y materiales extraños reduce la capacidad de carga.
Recuerde que los residuos en los dientes de los engranajes pueden aumentar los ruidos desaliñados, reducir la eficiencia del sistema y aumentar el consumo de energía. Siempre es mejor limpiarlos antes de que se vuelva más difícil eliminarlos.
Otro aspecto crítico del mantenimiento es la lubricación regular del sistema. Las guías de rieles en V y los dientes de los engranajes deben engrasarse ligeramente con aceite, especialmente en áreas de alta carga. Para máquinas precisas con consideraciones CNC, los tipos de lubricante, grasa o aceite, y las cantidades deben basarse en las instrucciones del fabricante.
Los dientes de los engranajes deben examinarse y limpiarse a intervalos de uso normal. Sin embargo, es posible que el engranaje y el riel deban limpiarse con más frecuencia que los engranajes que funcionan regularmente a alto par y relaciones riel/ranura.
El sistema de guía debe limpiarse cada tres semanas, mientras que los dientes de los engranajes de una máquina CNC pueden necesitar limpieza cada cinco días si funcionan a altas cargas. Por el contrario, se puede limpiar después de tres meses en máquinas con bajo uso y altas temperaturas del aceite. Los dientes de los engranajes deben inspeccionarse cada vez que se limpia la guía, y se puede practicar el mismo intervalo de limpieza si el enfriamiento es alto y la suciedad es baja.
Las cremalleras se utilizan a menudo junto con los piñones para aumentar o disminuir las cargas. Esta combinación se utiliza en diversas aplicaciones, como grúas y trenes. Normalmente, la cremallera y el piñón convierten el movimiento de rotación en movimiento lineal. A continuación se presentan algunos usos comunes de las cremalleras en la industria.
Ascensores y escaleras mecánicas
Las cremalleras se pueden encontrar en las escaleras mecánicas y los ascensores. La cremallera facilita los movimientos verticales en los ascensores. Las cremalleras también forman parte de los mecanismos de transporte de las escaleras mecánicas. Combinadas con un piñón, convierten los movimientos de rotación del motor en movimientos lineales que desplazan el ascensor y los peldaños/tableros verticalmente.
Invernaderos y máquinas agrícolas
Muchos agricultores y propietarios de invernaderos utilizan accionamientos de cremalleras para aumentar las estructuras y enrollar cortinas. Los agricultores que poseen invernaderos pueden utilizarlas para cubrir sus cultivos. También desplazan los autobuses de cortinas de forma eficiente. Debido a su precisión y fiabilidad, las cremalleras se utilizan a menudo en máquinas agrícolas como sembradoras, plantadoras y tractores. Ayudan a transformar el movimiento de rotación en movimiento lineal. Las cremalleras también permiten un posicionamiento y control precisos.
Industria automotriz
La industria automotriz utiliza cremalleras en el sistema de dirección. Ayudan a convertir el movimiento rotatorio del volante en el movimiento lineal necesario para el movimiento de las ruedas. Los sistemas avanzados de conducción autónoma y asistida también emplean sistemas de cremalleras. Los coches que tienen un sistema de dirección electrónico utilizan cremalleras para garantizar una conducción segura y fácil.
Máquinas de envasado e impresión
En las instalaciones de fabricación, como la impresión y el envasado, las cremalleras se utilizan a menudo para alimentar materiales. También se pueden utilizar para aplicaciones de indexación y empuje. Las cremalleras proporcionan un movimiento lineal preciso. Gracias a esto, los operadores pueden lograr operaciones de alta velocidad y un control preciso.
Al comprar engranajes para la venta, los compradores deben empezar seleccionando aquellos que estén hechos de material robusto. El material determinará la resistencia y la durabilidad del engranaje. Tenga en cuenta la aplicación a la que servirá la cremallera antes de decidirse por un material en particular. Por ejemplo, el nylon es un buen material para fabricar cremalleras silenciosas pero no de carga. Además, las aplicaciones de carga pueden requerir una cremallera de acero, que también requerirá un mantenimiento y lubricación regulares.
En segundo lugar, al comprar cremalleras, los compradores deben elegir varios tamaños para atender las diversas necesidades de los clientes. Recuerde que las diferentes máquinas y modelos requieren distintos tamaños de engranajes. Además, los compradores deben comprar cremalleras con diferentes perfiles de dientes. Esto les permitirá atender las diversas necesidades de las máquinas.
Al comprar cremalleras, los compradores deben optar por aquellas que puedan engranar fácilmente con los piñones de uso común. Además, los compradores deben negociar descuentos con los proveedores. La compra al por mayor permitirá a los compradores disfrutar de descuentos que, a su vez, aumentarán sus márgenes de beneficio al revender los productos. Además, los compradores deben asociarse con proveedores que ofrezcan un excelente servicio al cliente y servicios de entrega puntuales. Esto garantiza una experiencia de compra fluida y sin problemas.
Los compradores también deben familiarizarse con los requisitos legales al comprar cremalleras. Algunos estados tienen requisitos estrictos para garantizar que los productos importados al país cumplan con los estándares establecidos. El incumplimiento de los requisitos legales puede dar lugar a la devolución de las cremalleras y a costes adicionales.
Por último, los compradores deben realizar la diligencia debida e investigar a los proveedores fiables. Un buen proveedor tendrá un buen historial y comentarios positivos de otros compradores. También ofrecerán precios competitivos y una variedad de productos entre los que elegir.
P: ¿Qué material es adecuado para los engranajes de cremallera y piñón?
R: El acero aleado es adecuado para el engranaje y el acero al carbono para la barra de la cremallera. Se puede alcanzar una dureza superficial mediante el endurecimiento superficial o la cementación, con un núcleo más blando para soportar los choques.
P: ¿Cuáles son los procesos de fabricación críticos para las cremalleras?
R: Normalmente, las cremalleras se someten a procesos como el corte, el moldeo, el fresado, el brochado y el tratamiento térmico para alcanzar las especificaciones y los estándares de calidad deseados.
P: ¿Se pueden reparar las cremalleras si se dañan?
R: Dependiendo del alcance y el patrón del daño, se pueden reparar mediante soldadura profesional o reacondicionamiento. Sin embargo, reemplazarlas suele ser más seguro y eficaz.
P: ¿Qué relación existe entre las cremalleras y los dientes de los engranajes?
R: Las cremalleras tienen dientes que se alinean y engranan con los dientes de los engranajes para crear una relación entre ellos. Esta disposición produce una transferencia de movimiento de rotación o lineal.
P: ¿Las cremalleras tienen capacidad de carga?
R: Generalmente, las cremalleras tienen clasificaciones de carga que los fabricantes determinan en función de los materiales, tamaños, construcciones, diseños de dientes y dureza.
