Cadenas de rodillos ANSI ISO
Las cadenas de rodillos ANSI/ISO son la solución más común para transmisión de potencia por enlace metálico. Cumplen las normas ANSI B29.1 (serie en pulgadas) e ISO 606 (serie métrica), y se caracterizan por su paso normalizado, un diseño de rodillos que reduce la fricción y una elevada eficiencia mecánica. Se emplean en maquinaria industrial, agrícola, sistemas de transporte, motocicletas y cualquier aplicación que requiera movimiento sincronizado entre ejes paralelos.
Nomenclatura y componentes
Sección titulada «Nomenclatura y componentes»Una cadena de rodillos está compuesta por dos tipos de eslabones alternados:
- Eslabón interior: dos placas interiores unidas por bujes sobre los que giran los rodillos. Los rodillos ruedan sobre los dientes del piñón, disminuyendo el desgaste.
- Eslabón exterior: dos placas exteriores unidas por pernos que atraviesan los bujes del eslabón interior. Los pernos soportan el esfuerzo cortante principal.
Los accesorios de unión incluyen el eslabón de conexión (master link) con clip elástico o pasador de chaveta, y el medio eslabón (offset link) que permite ajustar la longitud en medio paso.
Dimensiones normalizadas
Sección titulada «Dimensiones normalizadas»Los valores numéricos proceden de las normas ANSI/ISO y de catálogos técnicos de fabricantes. En las tablas todas las cotas se ofrecen en milímetros y pulgadas, y las cargas en kN y lbf.
Serie ANSI (paso en pulgadas)
Sección titulada «Serie ANSI (paso en pulgadas)»| Número ANSI | Paso | Diámetro de rodillo | Ancho interior | Diámetro de perno | Carga de rotura mín. | Carga de trabajo recomendada* |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 25 | 6,35 mm / 1/4“ | 3,30 mm / 0.130“ | 3,18 mm / 0.125“ | 2,31 mm / 0.091“ | 3,5 kN / 780 lbf | 0,53 kN / 120 lbf |
| 35 | 9,53 mm / 3/8“ | 5,08 mm / 0.200“ | 4,78 mm / 0.188“ | 3,58 mm / 0.141“ | 7,8 kN / 1 760 lbf | 1,1 kN / 250 lbf |
| 40 | 12,70 mm / 1/2“ | 7,92 mm / 0.312“ | 7,92 mm / 0.312“ | 3,96 mm / 0.156“ | 13,9 kN / 3 125 lbf | 2,8 kN / 630 lbf |
| 50 | 15,88 mm / 5/8“ | 10,16 mm / 0.400“ | 10,16 mm / 0.400“ | 5,08 mm / 0.200“ | 21,7 kN / 4 880 lbf | 4,3 kN / 970 lbf |
| 60 | 19,05 mm / 3/4“ | 11,91 mm / 0.469“ | 12,70 mm / 0.500“ | 5,94 mm / 0.234“ | 31,3 kN / 7 030 lbf | 6,2 kN / 1 400 lbf |
| 80 | 25,40 mm / 1“ | 15,88 mm / 0.625“ | 15,88 mm / 0.625“ | 7,94 mm / 0.3125“ | 55,6 kN / 12 500 lbf | 11,1 kN / 2 500 lbf |
| 100 | 31,75 mm / 1-1/4“ | 19,05 mm / 0.750“ | 19,05 mm / 0.750“ | 9,53 mm / 0.375“ | 86,7 kN / 19 500 lbf | 17,3 kN / 3 900 lbf |
| 120 | 38,10 mm / 1-1/2“ | 22,23 mm / 0.875“ | 25,40 mm / 1.000“ | 11,11 mm / 0.4375“ | 125,0 kN / 28 100 lbf | 25,0 kN / 5 620 lbf |
- Carga de trabajo recomendada para servicio moderado con factor de seguridad 5 (orientativo). Consulte las condiciones reales de aplicación.
Serie ISO (métrica)
Sección titulada «Serie ISO (métrica)»| Número ISO | Paso | Diámetro de rodillo | Ancho interior | Diámetro de perno | Carga de rotura mín. | Carga de trabajo recomendada |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 05B | 8,00 mm / 0.315“ | 5,00 mm / 0.197“ | 3,00 mm / 0.118“ | 2,31 mm / 0.091“ | 4,4 kN / 990 lbf | 0,7 kN / 155 lbf |
| 06B | 9,53 mm / 3/8“ | 6,35 mm / 0.250“ | 5,72 mm / 0.225“ | 3,28 mm / 0.129“ | 8,5 kN / 1 910 lbf | 1,4 kN / 315 lbf |
| 08B | 12,70 mm / 1/2“ | 8,51 mm / 0.335“ | 7,75 mm / 0.305“ | 4,45 mm / 0.175“ | 13,8 kN / 3 100 lbf | 3,1 kN / 700 lbf |
| 10B | 15,88 mm / 5/8“ | 10,16 mm / 0.400“ | 9,65 mm / 0.380“ | 5,08 mm / 0.200“ | 22,2 kN / 5 000 lbf | 4,4 kN / 1 000 lbf |
| 12B | 19,05 mm / 3/4“ | 12,07 mm / 0.475“ | 11,68 mm / 0.460“ | 5,72 mm / 0.225“ | 31,1 kN / 7 000 lbf | 6,2 kN / 1 400 lbf |
| 16B | 25,40 mm / 1“ | 15,88 mm / 0.625“ | 17,02 mm / 0.670“ | 8,28 mm / 0.326“ | 55,6 kN / 12 500 lbf | 11,1 kN / 2 500 lbf |
| 20B | 31,75 mm / 1-1/4“ | 19,05 mm / 0.750“ | 19,58 mm / 0.771“ | 10,19 mm / 0.401“ | 84,5 kN / 19 000 lbf | 16,9 kN / 3 800 lbf |
Las dimensiones corresponden a cadena simple (1 hilera). Para cadenas de varias hileras las cargas se multiplican aproximadamente por el número de hileras (factor de compensación < 1 para cargas dinámicas).
Capacidades de carga
Sección titulada «Capacidades de carga»Las cadenas se seleccionan en función de la potencia que deben transmitir a una determinada velocidad. La tabla siguiente indica la potencia por hebra (cadena simple) para tamaños ANSI comunes, con lubricación correcta y piñón de 19 dientes.
| Número ANSI | 100 rpm | 500 rpm | 1000 rpm |
|---|---|---|---|
| 40 | 1,5 kW / 2,0 HP | 6,2 kW / 8,3 HP | 9,7 kW / 13,0 HP |
| 50 | 3,2 kW / 4,3 HP | 13,4 kW / 18,0 HP | 20,1 kW / 27,0 HP |
| 60 | 5,6 kW / 7,5 HP | 23,9 kW / 32,0 HP | 35,8 kW / 48,0 HP |
| 80 | 12,3 kW / 16,5 HP | 53,0 kW / 71,0 HP | 79,8 kW / 107,0 HP |
| 100 | 22,8 kW / 30,5 HP | 96,9 kW / 130,0 HP | 145,8 kW / 195,5 HP |
Para convertir la potencia nominal a condiciones reales se aplica un factor de servicio corrector. La carga de trabajo diaria no debe superar el valor recomendado en la tabla de dimensiones; se considera seguro un factor de 1/5 a 1/8 de la carga de rotura mínima según el tipo de servicio.
Criterios de selección
Sección titulada «Criterios de selección»La selección de una cadena de rodillos sigue el procedimiento:
-
Determinar la potencia corregida: P_corregida = P_motor × f_servicio
Pcorr = Pmotor · fs
donde:
Símbolo Magnitud Unidad Pcorr Potencia corregida kW (o HP) Pmotor Potencia del motor de accionamiento kW (o HP) fs Factor de servicio (adimensional) – -
En la tabla de capacidades, elegir un número de cadena cuya potencia nominal (a las rpm del eje rápido) iguale o supere P_corregida.
-
Verificar que la carga de tracción no supere la carga de trabajo admisible para la cadena.
-
Seleccionar piñones con el número de dientes adecuado (mínimo 17 dientes para servicio general, 25 dientes para alta velocidad) y un diámetro de eje que se ajuste a los cubos normalizados.
Factores de servicio típicos
Sección titulada «Factores de servicio típicos»| Tipo de aplicación | Factor de servicio (fs) |
|---|---|
| Transportadores, agitadores, bombas centrífugas (carga uniforme) | 1,0 |
| Compresores de tornillo, mezcladoras, maquinaria general (choque moderado) | 1,2 – 1,4 |
| Trituradoras, prensas alternativas, laminadoras (choque fuerte) | 1,5 – 2,0 |
Montaje y mantenimiento
Sección titulada «Montaje y mantenimiento»-
Alineación y tensado: Los ejes deben estar perfectamente paralelos y los piñones alineados. La flecha en el ramal flojo debe ser del 2% al 3% de la distancia entre centros. Una cadena demasiado tensa acelera el desgaste de pernos y bujes.
-
Lubricación: El lubricante reduce la fricción entre perno y buje, evita la corrosión y amortigua los impactos. El método depende de la velocidad lineal de la cadena:
Velocidad de la cadena (m/s / ft/min) Método recomendado < 1,5 m/s / < 295 ft/min Lubricación manual o por goteo 1,5 – 6 m/s / 295 – 1 180 ft/min Baño de aceite o sistema por salpicadura > 6 m/s / > 1 180 ft/min Lubricación forzada con bomba de aceite Se emplean aceites minerales ISO VG 46 a 220 según la temperatura de trabajo.
-
Vida útil y sustitución: El alargamiento máximo admisible por desgaste articulado es del 3% para cadenas con más de 67 pasos y del 1,5% para cadenas cortas. Se debe medir con calibres de alargamiento específicos y sustituir la cadena cuando se alcance ese límite.
-
Instalación de eslabones de conexión: El clip elástico debe montarse con su extremo cerrado orientado hacia el sentido de marcha de la cadena. En cadenas con pasador de chaveta, asegurarse de que el pasador quede completamente insertado y con las patas abiertas.
Tablas de selección por aplicación
Sección titulada «Tablas de selección por aplicación»| Aplicación | Servicio | Serie recomendada | Factor de servicio | Observaciones |
|---|---|---|---|---|
| Transportador de banda (carga ligera) | Uniforme | ANSI 60 / ISO 12B | 1,0 | Velocidades bajas, ambiente limpio |
| Bomba centrífuga industrial | Moderado | ANSI 80 / ISO 16B | 1,1 | Alineación precisa |
| Motor a caja de engranajes de maquinaria textil | Moderado | ANSI 40 – 50 | 1,2 | Compatibilidad con piñones comerciales |
| Elevador de cangilones (materias granulares) | Choque moderado | ANSI 100 / ISO 20B | 1,4 | Cadenas de doble hebra frecuentes |
| Trituradora de mandíbulas (canteras) | Choque fuerte | ANSI 120 / ISO 24B | 1,7 | Revisar con frecuencia el alargamiento |
| Motocicleta (transmisión final) | Choque moderado | Series 50 – 60 O‑ring | 1,3 | Cadenas selladas con retenes de caucho |
Preguntas frecuentes (FAQ)
Sección titulada «Preguntas frecuentes (FAQ)»¿Cómo se mide el paso de una cadena de rodillos?
Sección titulada «¿Cómo se mide el paso de una cadena de rodillos?»El paso es la distancia entre los centros de dos pernos consecutivos. Se mide con un calibre sobre varios eslabones y se divide entre el número de pasos para obtener el valor medio. El paso nominal coincide con la designación ANSI (p. ej., cadena nº 40 → paso 1/2“ = 12,7 mm) o con el dígito ISO (08B → 8/16“ = 12,7 mm).
¿Cuál es la diferencia entre las series ANSI e ISO?
Sección titulada «¿Cuál es la diferencia entre las series ANSI e ISO?»Ambas normalizan dimensiones de paso, rodillo y ancho; la serie ANSI se expresa en pulgadas y la ISO en milímetros. Sin embargo, no son intercambiables en todos los casos: la ISO 08B y la ANSI 40 tienen el mismo paso pero diferente diámetro de rodillo y ancho interior, por lo que requieren piñones específicos.
¿Cuándo debo reemplazar una cadena por alargamiento?
Sección titulada «¿Cuándo debo reemplazar una cadena por alargamiento?»La cadena debe sustituirse cuando el alargamiento medio por desgaste de los bujes alcanza el 3% (para cadenas largas) o el 1,5% (cadenas cortas). Un alargamiento excesivo provoca un contacto incorrecto con los dientes del piñón, acelera el desgaste de los dientes y puede provocar la rotura.
¿Qué tipo de lubricante se recomienda para cadenas de rodillos?
Sección titulada «¿Qué tipo de lubricante se recomienda para cadenas de rodillos?»Se usan aceites minerales o sintéticos con aditivos antidesgaste y antioxidantes. La viscosidad se elige según la temperatura y la velocidad: en ambientes tibios (< 40 °C) un ISO VG 68 o 100 es común; para altas temperaturas o velocidades bajas se sube a ISO VG 220. En ambientes muy sucios se aplica grasa en spray con base PTFE.
¿Cuál es el factor de seguridad típico para carga de trabajo?
Sección titulada «¿Cuál es el factor de seguridad típico para carga de trabajo?»La carga de trabajo recomendada se obtiene dividiendo la carga de rotura mínima entre un factor de 5 para servicio uniforme y hasta 8 o 12 para maquinaria con choques o inversiones frecuentes. Superar estos márgenes reduce la vida útil drásticamente.
¿Cómo se instala correctamente un eslabón de conexión?
Sección titulada «¿Cómo se instala correctamente un eslabón de conexión?»Los pernos del eslabón de conexión se insertan en los rodillos de los extremos de la cadena, se coloca la placa exterior y se fija con el clip elástico. El extremo abierto del clip debe apuntar en sentido contrario al avance de la cadena. Nunca se deben soldar o martillar los clips, ya que dañan el tratamiento superficial.