Que pasa si cambio el numero de dientes del sprocket: efecto en velocidad y torque
Cambiar el numero de dientes de uno de los sprockets en una transmision existente modifica directamente la velocidad de salida y el torque disponible en el eje conducido. Es una de las intervenciones mas comunes en el ajuste de velocidad de maquinaria industrial y puede hacerse sin cambiar el motor ni el reductor, solo modificando los sprockets y ajustando la longitud de la cadena.
La regla basica: mas dientes igual a menos velocidad y mas torque
La relacion entre el numero de dientes y la velocidad es inversa: si se aumenta el numero de dientes del sprocket conducido (el de la carga), la velocidad del eje conducido disminuye y el torque disponible aumenta. Si se disminuye el numero de dientes del sprocket conducido, la velocidad aumenta y el torque disminuye. La razon es simple: la velocidad lineal de la cadena es la misma en ambos sprockets (ambos estan conectados por la misma cadena). Si el sprocket conducido tiene mas dientes, recorre mas perimetro por vuelta para la misma velocidad lineal de cadena, por lo que da menos vueltas por minuto.
Calculo del efecto de cambiar un sprocket
La formula es directa: RPM salida = RPM entrada x (dientes sprocket entrada / dientes sprocket salida) Ejemplo practico: un motor gira a 960 RPM. El sprocket conductor tiene 19 dientes. El sprocket conducido tiene 57 dientes. La velocidad de salida actual es: 960 x (19/57) = 320 RPM. Si se cambia el sprocket conducido de 57 a 38 dientes (manteniendo el mismo paso y el mismo conductor): nueva velocidad de salida = 960 x (19/38) = 480 RPM. La velocidad aumento un 50% por reducir los dientes del conducido a dos tercios. El torque en el eje de salida cambia en proporcion inversa a la velocidad (descontando perdidas por friccion): al aumentar la velocidad un 50%, el torque disponible disminuye aproximadamente un 33%.
Que otros parámetros cambian cuando se modifica el sprocket
Longitud de la cadena Cambiar el numero de dientes de un sprocket cambia el diametro del mismo, lo que modifica la longitud de cadena necesaria. Un sprocket de mayor diametro requiere mayor longitud de cadena para la misma distancia entre centros. Si la distancia entre centros no es ajustable, puede ser necesario agregar o quitar eslabones a la cadena. Velocidad lineal de la cadena La velocidad lineal de la cadena depende del sprocket conductor: velocidad lineal = paso x dientes del conductor x RPM del conductor. Si se cambia el sprocket conductor, la velocidad lineal de la cadena cambia, lo que afecta el sistema de lubricacion requerido y la vida util de la cadena. Carga dinamica sobre la cadena Al aumentar el torque transmitido (por reducir la velocidad de salida con mas dientes en el conducido), la tension en la cadena tambien aumenta. Si la cadena ya operaba cerca de su limite de carga de trabajo, un cambio de sprocket que aumente el torque puede superar ese limite y requerir un cambio a cadena de mayor capacidad.
Limite de cambio: la relacion de transmision maxima
Al cambiar sprockets para modificar la velocidad, la relacion de transmision resultante no debe superar 7:1 en una sola etapa. Si el ajuste de velocidad requerido implica una relacion mayor, es necesario disenar una transmision de dos etapas o incorporar un reductor mecanico al sistema.