Cadenas

Una cadena es un conjunto de eslabones o anillos enlazados entre sí, que sirven para sujetar, estirar y para la transmisión de movimiento en las máquinas. Es un objeto construido mediante eslabones, generalmente metálicos, que se entrelazan unos a otros. Han sido utilizadas desde antiguo debido a su fortaleza combinada con flexibilidad.

Sus usos van desde seguridad para mantener algo sujeto, para esto se necesita un candado que una ambos extremos y para sostener objetos de gran peso.

Las cadenas se dividen en clases, que se corresponden con las propiedades mecánicas del producto acabado, y no simplemente con la resistencia del material. Cada clase se identifica con una letra para las cadenas calibradas, o con una cifra para las cadenas no calibradas. La letra o la cifra indica la tensión media a la carga de rotura mínima, tal como se indica en la siguiente tabla: 

Clase		Tensión media a la carga de rotura mínima especificada N/mm2
Cadena calibrada	Cadena no calibrada
M	4	400
P	5	500
S	6	630
T	8	800
V	10	1.000

Únicamente se pueden llamar cadenas de calidad aquellas cadenas de acero redondo verificadas, que cumplen con los requisitos según las normas respectivas.

Tipos de cadena:                                                         

		Cadenas de acero:Cadenas calibradas. Cadenas comerciales. Cadenas galvanizadas. Cadenas inoxidables. Cadenas para elevación. Clase 10. Clase 8.

1. Cadena no calibrada

Denominación utilizada en la industria de cadenas para cadenas de acero redondo con tolerancias superiores que en las cadenas calibradas.

EN 818-2	Cadena de acero redondo no calibrada y ensayada; grado 8. Cadena grado 8: t=3xd.
DIN 5687-1	Cadena de acero redondo no calibrada y ensayada; grado 5. Obs.: principalmente usada en eslingas para la industria, DIN 5688-1. Cadena grado 5: t=3xd.
DIN 32891	Cadena de acero redondo no calibrada y ensayada; grado 2.

2. Cadena calibrada

Denominación utilizada en la industria de cadenas para cadenas de acero redondo con tolerancias inferiores que en cadenas no calibradas, para lograr un acoplamiento con la rueda dentada. 

DIN 762-1	Cadena de acero redondo calibrada y ensayada, para transporte continuo. Grado 2, paso 5d.
DIN 762-2	Cadena de acero redondo calibrada y ensayada, para transporte continuo. Grado 3, paso 5d.
DIN 764-1	Cadena de acero redondo calibrada y ensayada, para transporte continuo. Grado 2, paso 3,5d. Obs.: Nótese que estas cadenas no són indicadas para su uso como cadenas de elevación o en eslingas de cadena. Cadena grado 2: t=3,5xd. Tolerancia clase A. Cadena grado 2: t=3,5xd. Tolerancia clase B.
DIN 764-2	Cadena de acero redondo calibrada y ensayada, para transporte continuo. Grado 3, paso 3,5d. Obs.: Nótese que estas cadenas no són indicadas para su uso como cadenas de elevación o en eslingas de cadena. Cadena grado 3: t=3,5xd. Tolerancia clase A. Cadena grado 3: t=3,5xd. Tolerancia clase B.
DIN 5684-1	Cadena de acero redondo calibrada y ensayada, para aplicaciones de elevación; grado 5.
DIN 5684-2	Cadena de acero redondo calibrada y ensayada, para aplicaciones de elevación; grado 6.
DIN 5684-3	Cadena de acero redondo calibrada y ensayada, para aplicaciones de elevación; grado 8.

3. Cadena comercial

DIN 5685

No calibrada, no ensayada, cadena de acero redondo con eslabones largos o cortos. Obs.: No indicada para aplicaciones de elevación ni para sujetar cargas fijas. Cadena comercial DIN 5685 eslabón corto. Cadena comercial DIN 5685 eslabón largo.

Cadena de transmisión

Aplicaciones

• Transmitir el movimiento de los pedales a la rueda en las bicicletas o del cambio a la rueda trasera en las motos.
• En los motores de 4 tiempos, para transmitir movimiento de un mecanismo a otro. Por ejemplo del cigüeñal al árbol de levas, o del cigüeñal a la bomba de lubricación del motor.

Hay algunos modelos de motos que usa un cardán para transmitir el movimiento a las ruedas. Sin embargo, el sistema de cadena da una cierta elasticidad que ayuda a iniciar el movimiento, sobre todo en cuestas. Su inconveniente es que se puede enganchar y es más débil que un cardan. Existe un dispositivo llamado falcon utilizado para absolver parte de la vibración de la cadena lo que impide la fragmentación de algún eslabón.

También hay sistemas hidráulicos o por correa.

En los motores de ciclo Otto de 4 tiempos se usan cadenas para el árbol de levas desde hace mucho tiempo, sobre todo desde la aparición de los motores SOHC y DOHC por su mayor silencio y menor coste que los piñones de distribución. Las correas dentadas sin embargo han ido ganado terreno para esta función.

Cada vez se tiende más a sustituir la cadena del árbol de levas por una correa ya que hace menos ruidoso el motor. A cambio, hay que sustituir la correa con más frecuencia que una cadena y consume un poco más de potencia del motor. La cadena de distribución, siempre que su engrase y su mecanismo tensor funcionen correctamente, dura lo que dura el motor.

Cadena de frío

La cadena de frío es una cadena de suministro de temperatura controlada. Una cadena de frío que se mantiene intacta garantiza a un consumidor que el producto de consumo que recibe, se ha mantenido durante la producción, transporte, almacenamiento y venta dentro de un rango de temperaturas dada. Un ejemplo de la cadena de frío se encuentra dentro de la industria farmacéutica, donde al pasar por la serie de elementos y actividades necesarias se debe garantizar la potencia inmunizante de las vacunas desde su fabricación hasta la administración de éstas a la población.

Usos

Las cadenas del frío se emplean en el abastecimiento de alimentos, de productos farmacéuticos así como de distribución de productos químicos. Una de los intervalos de temperatura permitidos en las cadenas del frío en las industrias farmacéuticas es de 2 hasta 8 °C. pero las temperaturas dependen bastante del tipo de producto abastecido en la cadena: uno de los medicamentos más empleados es el de las vacunas. En el caso de los alimentos se pretende que microorganismos más perjudiciales detengan su actividad (habitualmente lo hacen a temperaturas de –7 °C).

n todas las cadenas tenemos dos puntos principales de rozamiento, fricción y desgaste, uno es entre la cadena y el conjunto corona / piñón y el otro son los eslabones entre si mismos.

La diferencia principal entre las antiguas y nuevas cadenas es que en las primeras los rodillos que asentaban contra el conjunto corona / piñón era fijos, o sea solidario al lateral del eslabón, mientras que en las nuevas cadenas los rodillos son libremente giratorios, reduciéndose así considerablemente el desgaste de los mismos, máxime si se tiene en cuenta que su construcción nos permite acceder a lubricarlos en una forma bastante aceptable.

El problema  en los dos casos, cadenas antiguas y nuevas, se centra en los movimientos entre eslabones, las antiguas difícilmente nos permitían acceder a relubricar estos ejes, y las modernas nos llegan lubricadas de fábrica con un lubricante de extrema presión y selladas con los mencionados O´rings para evitar que ese lubricante se pierda.

Lamentablemente no existe un método o sistema para relubricar estos ejes sellados con O´rings de forma tal que la duración de nuestras cadenas depende del poder lubricante del compuesto colocado en fábrica y de que no cometamos errores como limpiarlas o lubricarlas con algún tipo de solvente que reduzca el poder de sellado de los O´rings, permitiendo así el ingreso de elementos que dañen o reduzcan el poder del lubricante colocado en fábrica, o también la fuga del mismo.

Figura 1
Cadena de transmisión original Honda sin uso

Figura 1

O-ring sección circular de cadena marca Regina

O-ring de sección aplastada de cadena original Honda

¿ PORQUÉ SE ESTIRAN LAS CADENAS ?

La respuesta es simple, por desgaste de sus ejes interiores.
Una cadena de Africa Twin tiene 60 eslabones, a razón de dos ejes por eslabón, suman 120 ejes.
Si cada uno de esos 120 ejes sufren un desgaste 0.1 mm  (una décima de milímetro cada uno), tendremos que nuestra cadena se estiró 12 milímetros, o sea 1,2 centímetros con respecto a su largo original.
Lamentablemente y específicamente en ese sentido es muy poco lo que podemos hacer, ya que como les mencioné antes, los ejes están sellados por los O-rings de fábrica y es imposible relubricarlos (aclaro que lo intenté hasta con jeringas, pero sin éxito).

Figura 3 Desgaste de un eje

Figura 3
Desgaste de un eje

Las cadenas antiguas sufrían también desgaste entre eslabón y eslabón, en las modernas esto se evita ya que el contacto entre estos se impide mediante la inserción de los O-rings, aunque la función principal de estos últimos es la de mantener el componente lubricante colocado durante su ensamblaje.

Figura 4
Desgaste en el interior de los eslabones

Otro elemento a favor de las cadenas con O-rings, es lo que ya mencioné antes y es que los rodillos que asientan contra el conjunto corona / piñón, giran libremente, y si tenemos especial cuidado de que estos se mantengan correctamente lubricados, aumentaremos principalmente nuestra perfomance, ya que al reducirse la fricción y el rozamiento, comparado con las antiguas cadenas, se reducirá la perdida de potencia efectiva a la rueda de nuestro motor, además de, por supuesto, prolongar la vida útil de esos componentes.

 Fotografías Anexadas

Cadenas de motor de auto

  

Cadenas de soporte

Cadenas industriales

Cadenas de transmisión de potencia de una banda transportadora

Conclusión

Las cadena son uno de los inventos  del hombre en su desesperado camino en la innovación  y la tecnología estas han revolucionado a la industria, y la vida del hombre como con las bicicletas las cuales transportan la fuerza de las piernas de la persona hacia las llantas de la misma para generar tracción a su vez movimiento, en la industria  las cadenas son usadas para soportar grandes cargas o bien para transmitir energía a otras máquinas.