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Calculadora de frecuencia de defectos en cadenas de rodillos
Calcule la frecuencia de engranaje de los dientes, la frecuencia de los eslabones de la cadena, la velocidad impulsada y los armónicos para los sistemas de transmisión por cadena de rodillos.
Resultados
Armónicos de engrane de dientes
| Armónico | Frecuencia (Hz) | CPM | Nota |
|---|
Frecuencia de engrane de dientes
La frecuencia de engrane de los dientes (TMF) es la velocidad a la que los eslabones de la cadena engranan con los dientes de la rueda dentada:
- Z₁ — número de dientes en la rueda dentada motriz
- n₁ — velocidad del eje del conductor (RPM)
Frecuencia de eslabón de cadena
La frecuencia del eslabón de la cadena representa una revolución completa del bucle de la cadena:
- Neslabones — número total de eslabones de la cadena
Velocidad conducida
Indicadores de vibración
| Frecuencia | Fuente | Indicación |
|---|---|---|
| 1× TMF | Engrane de dientes | Funcionamiento normal de la cadena, efecto poligonal |
| 2×, 3× TMF | Armónicos | Desgaste de la cadena, dientes de la rueda dentada desgastados, holgura excesiva |
| 1× frecuencia de eslabón de cadena | Revolución de la cadena | Eslabón único defectuoso, eslabón apretado |
| Bandas laterales alrededor de TMF | Modulación | Cadena desgastada/alargada, desalineación |
Dada: Z₁ = 17, Z₂ = 51, Eslabones = 120, n₁ = 1450 RPM
TMF = 17 × 1450 / 60 = 410,83 Hz
Frecuencia de cadena = 17 × 1450 / (60 × 120) = 3,42 Hz
Velocidad impulsada = 1450 × 17/51 = 483,3 RPM
Relación de velocidad = 17/51 = 0.333
⚠️ Nota: En piñones con menos de 21 dientes, el efecto poligonal (cordal) se vuelve significativo, produciendo armónicos TMF más altos, incluso en transmisiones por cadena en buen estado. Utilice piñones de más de 21 dientes cuando la suavidad del funcionamiento sea crucial.
La frecuencia de engrane de dientes (TMF) es la frecuencia con la que los eslabones de la cadena engranan con los dientes del piñón. Es igual al número de dientes del piñón motriz multiplicado por la frecuencia de rotación del eje: TMF = Z₁ × RPM / 60.
Esta frecuencia es una fuente de vibración dominante en las transmisiones por cadena y su amplitud aumenta cuando los dientes están desgastados o dañados.
La frecuencia de paso de eslabón (o de vuelta de cadena) es la frecuencia con la que se produce una revolución completa del lazo de la cadena. Es igual a la frecuencia de engrane de dientes dividida por el número total de eslabones:
fchain = Z₁ × RPM / (60 × Nlinks)
Un defecto en un único eslabón de la cadena (eslabón agarrotado, rodillo dañado) producirá vibración a esta frecuencia.
El desgaste de la cadena suele incrementar la amplitud de la frecuencia de engrane de dientes (TMF) y sus armónicos (2×, 3×, 4× TMF). Indicadores clave:
- Aumento de armónicos de TMF — alargamiento de la cadena, dientes de piñón desgastados
- Bandas laterales alrededor de TMF a la frecuencia de la cadena — modulación por defectos en la cadena
- Aumento del ruido de banda ancha — desgaste severo, cadena floja
- Pico a 1× frecuencia de la cadena — un único eslabón defectuoso o agarrotado
Las causas habituales incluyen:
- Desgaste y alargamiento de la cadena (aumento del paso)
- Piñones desalineados
- Tensión inadecuada de la cadena (demasiado tensa o demasiado floja)
- Dientes de piñón desgastados (perfil de diente en gancho)
- Eslabones de cadena dañados o rígidos
- Efecto poligonal (cordal) — inherente a las transmisiones por cadena
El efecto poligonal (cordal) se produce porque una cadena se enrolla alrededor de un piñón formando un polígono en lugar de un círculo perfecto. Esto provoca una variación periódica de la velocidad a la frecuencia de engrane de dientes.
El efecto es más pronunciado cuanto menor es el número de dientes del piñón. El uso de piñones con 21 dientes o más reduce significativamente la acción cordal. La variación de velocidad es aproximadamente ±(1 − cos(180°/Z)) × 100%.
Los procedimientos descritos en esta página fueron desarrollados y probados en campo por el equipo de Vibromera utilizando el Balanset-1A, un equilibrador portátil de dos canales y analizador de vibraciones para el equilibrado de rotores in situ.
Instrumentos y software profesionales de análisis de vibraciones. Diagnóstico de problemas de transmisión por cadena in situ. Utilizado en más de 50 países.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko es ingeniero de análisis de vibraciones y fundador y director ejecutivo de Vibromera. Desde hace más de 15 años equilibra equipos rotativos en campo y no en un banco de pruebas: desbrozadoras, ventiladores industriales, trituradoras, centrifugadoras, ejes y husillos. De ese trabajo nacieron los instrumentos Balanset — se concibieron como una herramienta que el especialista puede llevar hasta la máquina y utilizar solo, in situ, y no como equipo de laboratorio. Vibromera se fundó en 2017 y desde 2023 tiene su sede en Oporto, Portugal. Aquí se realizan el desarrollo, el montaje y el soporte de la línea Balanset. El instrumento insignia es el Balanset-1A, un analizador portátil para el equilibrado en uno y dos planos y para el diagnóstico de vibraciones. Nikolai participa personalmente en la atención al cliente, en la resolución de casos de equilibrado difíciles y en el desarrollo del software. Trabaja con clientes de todo el mundo, en cualquier idioma.
