EngranajesSe denomina engranaje al mecanismo utilizado para transmitir potencia de un componente a otro dentro de una mquina. Los engranajes estn formados por dos ruedas dentadas, de las cuales la mayor se denomina corona y la menor pin. Un engranaje sirve para transmitir movimiento circular mediante el contacto de ruedas dentadas. Una de las aplicaciones ms importantes de los engranajes es la transmisin del movimiento desde el eje de una fuente de energa, como puede ser un motor de combustin interna o un motor elctrico, hasta otro eje situado a cierta distancia y que ha de realizar un trabajo. De manera que una de las ruedas est conectada por la fuente de energa y es conocida como engranaje motor y la otra est conectada al eje que debe recibir el movimiento del eje motor y que se denomina engranaje conducido.1 Si el sistema est compuesto de ms de un par de ruedas dentadas, se denomina tren.

La principal ventaja que tienen las transmisiones por engranaje respecto de la transmisin por poleas es que no patinan como las poleas, con lo que se obtiene exactitud en la relacin de transmisin.PoleasUna polea es una mquina simple, un dispositivo mecnico de traccin, que sirve para transmitir una fuerza. Adems, formando conjuntos aparejos o polipastos sirve para reducir la magnitud de la fuerza necesaria para mover un peso.

Segn la definicin de Hatn de la Goupillire, la polea es el punto de apoyo de una cuerda que movindose se arrolla sobre ella sin dar una vuelta completa actuando en uno de sus extremos la resistencia y en otro la potencia.Materia primaLa materia prima para ambos es el acero al carbono, duroEl porcentaje de carbono es de 0,55%. Tiene una resistencia mecnica de 70-75kg/mm2, y una dureza de 200-220 HB. Templa bien en agua y en aceite, alcanzando una resistencia de 100kg/mm2y una dureza de 275-300HB.Acero El trmino acero sirve comnmente para denominar, en ingeniera metalrgica, a una mezcla de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,03 % y el 2,14 % en masa de su composicin, dependiendo del grado. Si la aleacin posee una concentracin de carbono mayor al 2,14 % se producen fundiciones que, en oposicin al acero, son mucho ms frgiles y no es posible forjarlas sino que deben ser moldeadas.No se debe confundir el acero con el hierro, que es un metal duro y relativamente dctil, con dimetro atmico (dA) de 2,48 , con temperatura de fusin de 1535 C y punto de ebullicin 2740 C. Por su parte, el carbono es un no metal de dimetro menor (dA = 1,54 ), blando y frgil en la mayora de sus formas alotrpicas (excepto en la forma de diamante). La difusin de este elemento en la estructura cristalina del anterior se logra gracias a la diferencia en dimetros atmicos, formndose un compuesto intersticial.La diferencia principal entre el hierro y el acero se halla en el porcentaje del carbono: el acero es hierro con un porcentaje de carbono de entre el 0,03 % y el 1,075 %, a partir de este porcentaje se consideran otras aleaciones con hierro.Cabe destacar que el acero posee diferentes constituyentes segn su temperatura, concretamente, de mayor a menor dureza, perlita, cementita y ferrita; adems de la austenita (para mayor informacin consultar el artculo Diagrama Hierro-Carbono).El acero conserva las caractersticas metlicas del hierro en estado puro, pero la adicin de carbono y de otros elementos tanto metlicos como no metlicos mejora sus propiedades fsico-qumicas.Existen muchos tipos de acero en funcin del elemento o los elementos aleantes que estn presentes. La definicin en porcentaje de carbono corresponde a los aceros al carbono, en los cuales este no metal es el nico aleante, o hay otros pero en menores concentraciones. Otras composiciones especficas reciben denominaciones particulares en funcin de mltiples variables como por ejemplo los elementos que predominan en su composicin (aceros al silicio), de su susceptibilidad a ciertos tratamientos (aceros de cementacin), de alguna caracterstica potenciada (aceros inoxidables) e incluso en funcin de su uso (aceros estructurales). Usualmente estas aleaciones de hierro se engloban bajo la denominacin genrica de aceros especiales, razn por la que aqu se ha adoptado la definicin de los comunes o "al carbono" que adems de ser los primeros fabricados y los ms empleados, sirvieron de base para los dems. Esta gran variedad de aceros llev a Siemens a definir el acero como un compuesto de hierro y otra sustancia que incrementa su resistencia.

ComponentesMineral hierro: Mineral que contiene hierro, principalmente en forma de xido, en proporcin suficiente como para ser una fuente comercialmente viable de dicho elemento para su uso en procesos siderrgicos.Pellets: Aglomerados esfricos de particulas finas de mineral de hierro mezclado con diversos aglomerantes y aditivos (caliza, dolomita, combustibles slidos, otros), los cuales son consolidados a altas temperaturas, para alimentacin de altos hornos y hornos de reduccin directa.Coque: Producido en nuestras plantas de coquizacin, con recuperacin de subproductos, es obtenido a partir de una cuidadosa seleccin de carbones para cumplir con las estrictas propiedades qumicas y granulomtricas que exige su uso en la industria de la fundicin.Caractersticas Aunque es difcil establecer las propiedades fsicas y mecnicas del acero debido a que estas varan con los ajustes en su composicin y los diversos tratamientos trmicos, qumicos o mecnicos, con los que pueden conseguirse aceros con combinaciones de caractersticas adecuadas para infinidad de aplicaciones, se pueden citar algunas propiedades genricas:Su densidad media es de 7850 kg/m.En funcin de la temperatura el acero se puede contraer, dilatar o fundir.El punto de fusin del acero depende del tipo de aleacin y los porcentajes de elementos aleantes. El de su componente principal, el hierro es de alrededor de 1.510 C en estado puro (sin alear), sin embargo el acero presenta frecuentemente temperaturas de fusin de alrededor de 1.375 C, y en general la temperatura necesaria para la fusin aumenta a medida que se aumenta el porcentaje de carbono y de otros aleantes. (excepto las aleaciones eutcticas que funden de golpe). Por otra parte el acero rpido funde a 1.650 C.18Su punto de ebullicin es de alrededor de 3.000 C.19Es un material muy tenaz, especialmente en alguna de las aleaciones usadas para fabricar herramientas.Relativamente dctil. Con l se obtienen hilos delgados llamados alambres.Es maleable. Se pueden obtener lminas delgadas llamadas hojalata. La hojalata es una lmina de acero, de entre 0,5 y 0,12 mm de espesor, recubierta, generalmente de forma electroltica, por estao.Permite una buena mecanizacin en mquinas herramientas antes de recibir un tratamiento trmico.Algunas composiciones y formas del acero mantienen mayor memoria, y se deforman al sobrepasar su lmite elstico.La dureza de los aceros vara entre la del hierro y la que se puede lograr mediante su aleacin u otros procedimientos trmicos o qumicos entre los cuales quiz el ms conocido sea el templado del acero, aplicable a aceros con alto contenido en carbono, que permite, cuando es superficial, conservar un ncleo tenaz en la pieza que evite fracturas frgiles. Aceros tpicos con un alto grado de dureza superficial son los que se emplean en las herramientas de mecanizado, denominados aceros rpidos que contienen cantidades significativas de cromo, wolframio, molibdeno y vanadio. Los ensayos tecnolgicos para medir la dureza son Brinell, Vickers y Rockwell, entre otros.Se puede soldar con facilidad.La corrosin es la mayor desventaja de los aceros ya que el hierro se oxida con suma facilidad incrementando su volumen y provocando grietas superficiales que posibilitan el progreso de la oxidacin hasta que se consume la pieza por completo. Tradicionalmente los aceros se han venido protegiendo mediante tratamientos superficiales diversos. Si bien existen aleaciones con resistencia a la corrosin mejorada como los aceros de construccin corten aptos para intemperie (en ciertos ambientes) o los aceros inoxidables.Posee una alta conductividad elctrica. Aunque depende de su composicin es aproximadamente de20 3 106 S/m. En las lneas areas de alta tensin se utilizan con frecuencia conductores de aluminio con alma de acero proporcionando ste ltimo la resistencia mecnica necesaria para incrementar los vanos entre la torres y optimizar el coste de la instalacin.Se utiliza para la fabricacin de imanes permanentes artificiales, ya que una pieza de acero imantada no pierde su imantacin si no se la calienta hasta cierta temperatura. La magnetizacin artificial se hace por contacto, induccin o mediante procedimientos elctricos. En lo que respecta al acero inoxidable, al acero inoxidable ferrtico s se le pega el imn, pero al acero inoxidable austentico no se le pega el imn ya que la fase del hierro conocida como austenita no es atrada por los imanes. Los aceros inoxidables contienen principalmente nquel y cromo en porcentajes del orden del 10 % adems de algunos aleantes en menor proporcin.LingotesUn lingote es una masa de material fundido dentro de un molde que permite su fcil manejo y estiba.

Lingotes de aceroLos lingotes metlicos se fabrican calentando la aleacin por encima de su punto de fusin y volcando el metal lquido dentro de moldes preparados al efecto. Los lingotes de metales primarios se utilizan luego en la industria para producir otras piezas metlicas, mediante fundicin, extrusin u otros medios tecnolgicos.ExtrusinLa extrusin es un proceso utilizado para crear objetos con seccin transversal definida y fija. El material se empuja o se extrae a travs de un troquel de una seccin transversal deseada. Las dos ventajas principales de este proceso por encima de procesos manufacturados son la habilidad para crear secciones transversales muy complejas con materiales que son quebradizos, porque el material solamente encuentra fuerzas de compresin y de cizallamiento. Tambin las piezas finales se forman con una terminacin superficial excelente.

La extrusin puede ser continua (produciendo tericamente de forma indefinida materiales largos) o semicontinua (produciendo muchas partes). El proceso de extrusin puede hacerse con el material caliente o fro.Los materiales extruidos comnmente incluyen metales, polmeros, cermicas, hormign y productos alimenticios.Mtodos de fabricacin de engranajesEl proceso de fabricacin est basado en la generacin del diente del engranaje a partir del dimetro exterior del mismo. El formado de los dientes del engranaje se realiza por varios procedimientos, entre los cuales se encuentran: colado en arena, moldeo en cscara, fundicin por revestimiento, colada en molde permanente, colada en matriz, fundicin centrfuga. Tambin puede fabricarse por Pulvimetalurgia (metalurgia de polvos) o bien formarse primero por extrusin y luego rebanar son cortadores formadores y generadores.

Unos de los mtodos ms usados es el "formado en fro" en el que unas matrices o dados ruedan sobre cuerpos de engranajes para formar los dientes, en este caso las propiedades del metal mejoran grandemente, adems generan un perfil de buena calidad. Los dientes de los engranajes se maquinan por fresado, cepillado o formado con sinfn y pueden ser acabados por cepillado, bruido, esmerilado o pulido con rueda.Tallado de dientesComo los engranajes son unos mecanismos que se incorporan en la mayora de mquinas que se construyen y especialmente en todas las que llevan incorporados motores trmicos o elctricos, hace necesario que cada da se tengan que mecanizar millones de engranajes diferentes, y por lo tanto el nivel tecnolgico que se ha alcanzado para mecanizar engranajes es muy elevado tanto en las mquinas que se utilizan como en las herramientas de corte que los conforman.Antes de proceder al mecanizado de los dientes los engranajes han pasado por otras mquinas herramientas tales como tornos o fresadoras donde se les ha mecanizado todas sus dimensiones exteriores y agujeros si los tienen, dejando los excedentes necesarios en caso de que tengan que recibir tratamiento trmico y posterior mecanizado de alguna de sus zonas.El mecanizado de los dientes de los engranajes a nivel industrial se realizan en mquinas talladoras construidas ex-profeso para este fin, llamadas fresas madres.

Fabricacin y diseo de EngranesSe denomina engranaje o ruedas dentadas al mecanismo utilizado para transmitir potencia de un componente a otro dentro de una mquina.Engranajes cnicos de dientes rectosEfectan la transmisin de movimiento de ejes que se cortan en un mismo plano, generalmente en ngulo recto aunque no es el nico ngulo pues puede variar dicho ngulo como por ejemplo 45, 60, 70, etc., por medio de superficies cnicas dentadas. Los dientes convergen en el punto de interseccin de los ejes. Son utilizados para efectuar reduccin de velocidad con ejes en 90.Engranaje cnico helicoidalSe utilizan para reducir la velocidad en un eje de 90. La diferencia con el cnico recto es que posee una mayor superficie de contacto. Es de un funcionamiento relativamente silencioso. Adems pueden transmitir el movimiento de ejes que se corten. Los datos constructivos de estos engranajes se encuentran en prontuarios tcnicos de mecanizado.Engranaje cnico hipoideUn engranaje hipoide es un grupo de engranajes cnicos helicoidales formados por un pin reductor de pocos dientes y una rueda de muchos dientes, que se instala principalmente en los vehculos industriales que tienen la traccin en los ejes traseros. Tiene la ventaja de ser muy adecuado para las carroceras de tipo bajo, ganando as mucha estabilidad el vehculo. Por otra parte la disposicin helicoidal del dentado permite un mayor contacto de los dientes del pin con los de la corona, obtenindose mayor robustez en la transmisin.Poleas

A continuacin destacamos algunas de sus caractersticas tcnicas:Desbaste exterior para garantizar su redondez; en el dimetro interior se mecanizan los extremos de este para garantizar el apoyo de las tapas, conservando as la concentridad con los manguitos cnicos. Todas las poleas se entregan balanceadas estticamente; la tolerancia del balanceo esttico es tal que la fuerza centrfuga producida por la diferencia de masas girando a 300 RPM, no excede al 5% de las fuerzas generales generadas por las tensiones de la cinta transportadora.El eje enteramente mecanizado, de tal forma de eliminar las grietas superficiales y tensiones. Las mazas soldadas por ambos lados.Las tapas y mazas de las poleas son soldadas con ARCO SUMERGIDO, para asegurar una penetracin adecuada de la soldadura, garantizando de esta manera la confiabilidad. Posteriormente, se alivian tensiones propias del proceso de soldadura.El recubrimiento en caucho natural de los mantos de poleas se hace mediante vulcanizado en caliente (autoclave) y presenta las siguientes caractersticas:

1.- Dureza 60+/-Shore A2.- Resistencia a la traccin en ruptura (ASTM D412) 140kg/cm2 (mnimo)3.- Elongacin en ruptura (ASTMD412) 380%(mnimo)4.- ndice de abrasin TABER (I.A.T.)(Abrasivo S-35, carga: 1000-ciclos: 1000) 70 mxima5.- Resistencia al desgarro (ASTM D624) 20 kg/cm2 (mnimo)

MATERIAL:Las poleas son fabricadas en acero A37-24ES y soldadas con arco protegido.El diseo estndar tiene manguitos cnicos tipo MCR fijados con pernos grado 5.EQUILIBRIO:Dependiendo del largo, las poleas se hacen con discos centrales de refuerzos y todas se entregan BALANCEADAS estticamente. CHAVETERO:Slo las poleas motrices llevan chiveteros en los manguitos.TOLERANCIAS:Se han adoptado las tolerancias. Para los dimetros hasta 26= +1/4 y -1/8 y mayores de 26=+5/8 y -1/8 (Medida tomada al centro del manto) OTROS TIPOS: Se puede fabricar poleas de acuerdo a otras normas o especificaciones del cliente.Manguitos cnicos: Las ventajas principales de estos son:Se auto asientanSu menor desplazamiento axial reduce las tensiones en los discos.Evitan desplazamiento de la polea sobre el eje.Mayor rea de contacto.Facilidad para desarmar, usando pernos de fijacin como extractores.