Efecto capana, diapason platillo, o que se yo en corona dentada. (Valoración de 5.00 sobre 5, resultante de 1 votos)

Cuestiones relativas a máquinas, motores, piezas, componentes, tecnologías de fabricación, etc.
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#315019
Si el moderador no esta deacuerdo podemos llamarlo, resonancia de disco. El caso es que en una reductora con una corona muy grande, se amplifica el sonido de los defectos de engrane, y de los cambios de dirección de la carga, alguien tiene alguna idea de como atenuar esa resonancia? alguna forma de mecanizarlo que disipe la onda?
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#315033
Umm, se me ocurre que puedes intentar aligerar la rueda haciendo unos taladros "de los gordos", algo así:

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Si no se hacen locuras y no hay grandes cargas descentradas o axiales no tendrías que tener problemas de resistencia... pero habría que mirarlo.

En este caso, también habría que tener en cuenta que probablemente vamos a tener bastantes más pérdidas por rozamiento viscoso porque los "radios" de la rueda y la grasa no creo que se vayan a llevar demasiado bien. :?



La otra es empezar a hacer taladros para cambiar la frecuencia de resonancia de la rueda (con tino, que si no se perderá el equilibrado estático y dinámico de la rueda). Podría ser algo del estilo:

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(Bueno, sí, en esta rueda los taladros no son para eso pero... bueno ya me entendéis, ¿no? :unknow .... :tomato )
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#315035
Es más complicado de lo que parece en un principio. Puedes estar realmente con un problema de resonancia, pero lo más probable es que no vayan por ahí los tiros. Casi todos los engranajes funcionan en un régimen subcrítico, así que si no tienes una velocidad muy alta en el piñón, yo casi descartaría dicha causa.

Además, hablas de dos problemas diferentes. Una cosa es el ruido producido por los defectos del engrane y otra muy diferente la producida por los cambios de dirección.

En teoría, el problema debido a los defectos del engrane no es así. Cuanto más pequeño sea el engranaje, más oirás los defectos de engrane, pero pueden estar pasándote diferentes cosas:

1º Tienes que controlar el coeficiente de engrane (nº de dientes que engranan a la vez). En relaciones altas el coeficiente de engrane baja. Tienes que mantenerlo por encima de 1.2.

2º Los defectos de engrane pueden ser mayores en el caso de grandes ruedas. El problema en grandes tamaños es el error de paso acumulado que puedas tener. Cuando haces muchos dientes en una rueda y los haces uno a uno, vas acumulando un pequeño error que te da, al final, un paso incorrecto en uno de los dientes (o en varios, según se haga). Por ejemplo, si tú, entre diente y diente, avanzas x grados en lugar de x+0.002 º y lo haces sin tomar de nuevo referencia a cero entre diente y diente, cuando llegues al diente 100, por ejemplo, llevarás acumulado un error "importante" que hará que el espesor del diente sea mayor o menor del esperado. En un número pequeño de dientes no se nota tanto, pues el error acumulado es menor, pero en un número alto sí. Se evita tomando referencia a cero cada x número de dientes. Nota, con fresa de forma has de controlar también que la fresa valga para dicho número de dientes.

Con fresa madre, ese tipo de problemas aparece cuando no está bien sincronizado el giro del cabezal de fresa con el de pieza, pero te aseguro que se haría muy evidente.

3º En reductores sin carga sí puede pasar que te haga más ruido la rueda, pero sólo si estás sin carga. Por otro lado, las reducciones con relación alta son más sensibles a la falta de carga. No hay forma de evitarlo nada más que poniéndole carga al reductor. Puede pasar y, de hecho, pasa bastante a menudo, que un reductor sin carga haga un ruido insoportable y que sin embargo, en cuanto lo cargamos, dicho ruido desaparezca. Este efecto es particularmente notable en engranajes con despulla en la cabeza calculados para una carga determinada.

4º Es probable que lo que oyes sea una falta de equilibrado en la rueda. En diámetros grandes puede pasar y es fácil confundirlo con un problema de engrane. Ojo también con el alabeo de la rueda.

Seguro que me dejo algo más en el tintero.



El problema de los cambios de dirección es diferente y puede tener más importancia que el ruido. En los cambios de dirección, el problema está en la inercia de la rueda. Si es suficiente, por si sola te podría hacer disminuir la resistencia del conjunto. La única solución es aligerar la rueda. Hazle agujeros, ranuras y todo lo que se te ocurra para quitarle material. En realidad, te sobra una barbaridad de material seguro. Ojo, que hay un límite para el espesor que debe haber por debajo del diente, aunque también hay una recomendación sobre el máximo a tener para que no sea una rueda demasiado rígida (viene en la ISO 6336 -parte 1 ó en la ISO 6336-parte 2, no recuerdo en cual de las dos). La rigidez de la rueda también es un factor importante en la generación de resonancias.

Edito: No había visto la respuesta de Mecagüenlá. Bastante acertada, pro cierto.
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#315037
Un par de detalles más:

:fire :fire ¡¡¡ Pero cuántos dientes tiene esa rueda !!! :fire :fire

No se recomienda pasar de los 140 dientes porque dan problemas de fabricación. Yo, personalmente, no recomendaría nunca pasar de los 100 dientes si se hace diente a diente.

¿Qué perfil estás utilizando? Me da la sensación de que esos dientes son altísimos. Ojo que eso suele dar problemas de engranar más allá de donde se debe (sobrepasando, en la línea de engrane, el punto de contacto de las circunferencias base con dicha línea).
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#315039
Lo de los taladros me parece buena idea, también la había pensado y es posible no hay problema con resistencia ni con el rozamiento de la grasa.
Corona es de 129 dientes 21,5º modulo 1,25, y se vé de muy buena calidad, flancos rectificados.
El caso es que el reductor trabaja bajo fluctuaciones de carga y cambios dirección y claramente el ruido que se oye es el mismo que si golpease la corona con algo metálico, por lo cual llegue a la conclusión de que esta era la causante de esto, me da la sensación que una corona de fundición no lo haría. Para más inri bajo mi punto de vista el piñón y corona peinan poco y hay una gran holgura de flancos, cosa que no gusto al mecánico y me hizo hacerla mejorada, el caso es que pese a tus consejos Jota de otros post procure aumentar al máximo el diámetro (hasta 1.20mm) mas que la de serie para que el engrane fuera el máximo por eso ves los dientes tan altos, y se ha conseguido el objetivo reducir holgura y aumentar el coeficiente de engrane(no se si dará problemas en el futuro como socabado del pie de diente), ruido la verdad que no hace, pero quisiera que se mantuviese así por mucho tiempo aún después de gastada y minimizar al máximo el efecto sonoro de dicha corona.
Al respecto de la suma de errores que comentas y comentaste en otro post, en mi caso de divisor manual, hago las coronas diente a diente pero no sumo un ángulo muchas veces, sino que divido la circunferencia en muchas veces.

Por cierto poco aligerado veo ese volante Mecago, traetelo paca que veras lo que es quitar hierro.
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#315041
JCas escribió:
Edito: No había visto la respuesta de Mecagüenlá. Bastante acertada, pro cierto.


Aissss, ¿has visto? y no he necesitado soltar un ladrillaco como tú :burla .... :partiendo2


Pufffff, coñe, lo que sabes de engranajes cabr.... :yep



Oye, ¿y lo que comento de pérdidas por rozamiento viscoso al aligerar la rueda? ¿tú que opinas?
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#315046
mecaguenla escribió:
JCas escribió:
Edito: No había visto la respuesta de Mecagüenlá. Bastante acertada, pro cierto.


Aissss, ¿has visto? y no he necesitado soltar un ladrillaco como tú :burla .... :partiendo2


Pufffff, coñe, lo que sabes de engranajes cabr.... :yep



Oye, ¿y lo que comento de pérdidas por rozamiento viscoso al aligerar la rueda? ¿tú que opinas?

"Entovía" estoy intentando descifrarlo. Si lo que dices es que la grasa se desprenderá con radios grandes, pues no. No porque el que la grasa se desprenda depende de la velocidad tangencial y va a ser la misma sea el tamaño de rueda que sea, pues de quien depende es del piñón. Los dientes de la rueda y del piñón, en el punto de contacto, tienen que tener, lógicamente, la misma velocidad tangencial. Si no fuese así, tendríamos problemas con leyes chorras como la de impenetrabilidad entre cuerpos sólidos que, según la mecánica cuántica es relativamente cierta pero que según la mecánica habitual va a misa. Si aumentamos el radio, aumentamos la relación de transmisión y la rueda girará más despacio. La velocidad tangencial del diente será la misma, y la fuerza esa que no existe pero que es la que hace que se desprenda la grasa, es decir, la centrífuga, no variará.

Si lo que dices es que habrá menos presión entre dientes al aligerar la rueda, la realidad es que lo que importa es la carga que lleve el reductor, y el momento de inercia de los elementos no es importante frente a la carga que tengan que soportar (normalmente). Es importante señalar que, al aumentar el diámetro, lo que estamos haciendo es descargar el diente (por aquello de que el momento es fuerza por distancia) y los engranajes descargados no funcionan bien y tienen más peligro de entrar en resonancia. Es decir, lo que perjudica en realidad es el aumento de diámetro, no la diferencia de masa en la rueda. Un truquillo para mejorar la situación es reducir el espesor de la rueda si ésta es muy grande.
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#315051
Detalle que se me olvidaba:

Los dientes con poca carga no reparten la carga entre toda su sección, sino que lo hacen sólo en una parte (y será así mientras no seamos capaces de fabricar perfectamente, que con la tecnología actual es imposible) cargando un lado del dentado y dejando el otro descargado. El asunto está en que, si seguimos la línea de engrane, cuando entra un nuevo par de dientes a engranar, tenemos la carga repartida entre dos pares de dientes para un grado de recubrimiento menor que dos( lo normal en un dentado recto), que serán el que está saliendo y el que entra, mientras que cuando estemos en la zona media del engrane sólo tendremos una pareja de dientes engranando (siempre que el recubrimiento sea mayor que 1, si no tendremos un grave problema). Si ya el tránsito de tener uno a dos dientes y viceversa supone un punto de generación de ruido por vibración, el que el diente pueda pasar a cargar parte del diente a toda la sección es otro punto a tener en cuenta, pues creará un golpeteo adicional, no sólo una vibración. Si la holgura es poca, además, podemos encontrarnos que en la zona descargada, el contradiente llegue a golpear contra el siguiente diente. Además, eso sí que puede provocarnos fallos en la lubricación. Ojo, si el diente está demasiado cargado, debido a la flexión del dentado, la cabeza del diente nos golpeará con su pareja en el momento del engrane. Para evitar este golpeteo se hace la despulla de cabeza o tip relief que, sin embargo, trabajando sin carga nos provocará un ruido adicional (vamos, que habrá que escoger entre hacer ruido con carga o sin ella).

En resumiendo: Si el cacharro está pensado para trabajar con carga, olvidémonos que que hace ruido si no la tiene, pues es hasta normal.
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#315053
Joder otro findesemana asimilando conceptos. :cabezazo :majesty
Al respecto del rozamiento cinético las grasas se centrifugan pero los aceites y grasas líquidas no, quizá si absorban potencia en ruedas veloces y grandes.
Hace ya algún tiempo coloque por aquí una duda sobre rozamiento cinético de un volante motor aligerado con el aire, no me quedo claro si se frenaría o no pero llegue a la conclusión que lo mejor era probarlo, aunque no lo he probado todavía, saludos.
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#315061
¡Ea! Tornero sí que me ha pillado la idea. :yep

J, a ti ya te lo explicaré con una cerveza por delante :burla :lol
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#315068
mecaguenla escribió:¡Ea! Tornero sí que me ha pillado la idea. :yep

J, a ti ya te lo explicaré con una cerveza por delante :burla :lol

Y sigo perdido. ¿Habláis de barbotaje?
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#315080
JCas escribió:
mecaguenla escribió:¡Ea! Tornero sí que me ha pillado la idea. :yep

J, a ti ya te lo explicaré con una cerveza por delante :burla :lol

Y sigo perdido. ¿Habláis de barbotaje?


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#315085
JCas escribió: En resumiendo: Si el cacharro está pensado para trabajar con carga, olvidémonos que que hace ruido si no la tiene, pues es hasta normal.


Por eso cuando veo coronas fuertemente descargadas como la de la foto, pienso por un lado que deben ser ruidosas en uno de los dos momentos, pero que son resistentes frente a choques ¿estoy en lo cierto?Imagen
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#315121
tor_nero escribió:
JCas escribió: En resumiendo: Si el cacharro está pensado para trabajar con carga, olvidémonos que que hace ruido si no la tiene, pues es hasta normal.


Por eso cuando veo coronas fuertemente descargadas como la de la foto, pienso por un lado que deben ser ruidosas en uno de los dos momentos, pero que son resistentes frente a choques ¿estoy en lo cierto?Imagen

Eso deberías pensar.

En un principio, ruido y resistencia no están realmente relacionados de forma directa. Es más, según el cálculo tradicional, para conseguir engranajes silenciosos conviene hacer avances de fresa pequeños o negativos y poner ángulos de perfil pequeños (el típico 14,5º de relojería) mientras que para hacer engranajes resistentes, conviene buscar ángulos mayores (20º ó 25º) y desplazamientos en torno a 0,5. La realidad es bastante diferente, sobretodo cuando se calculan los engranajes teniendo en cuenta la flexión del diente. Hoy en día, los grandes engranajes se calculan teniendo en cuenta la flexión del diente. Cuando el diente está cargado, flexiona en su base y el diente que entra toca con su cabeza en el siguiente diente antes de lo correcto. Esto ocasiona ruido y deterioro en el dentado. Para evitarlo, se hace una despulla o rebaje de la sección en la cabeza de forma que el diente entre en contacto exactamente donde debe cuando está sometido a una flexión determinada. Ojo, he dicho determinada y lo he dicho así porque en una carga mayor entrará en contacto antes de lo que debe (no tanto como si no la hubiésemos hecho) mientras que cuando esté descargado entrará más tarde de lo que debe. En ambos casos, habrá más ruido. Con el semitopping (quitar los cantos en la parte superior) se evita en parte este problema.

Esto es viendo el dentado de forma lateral. Si lo vemos desde arriba, veremos que los dientes se hacen abombados en su parte central. Hay dos razones fundamentalmente. La primera es que el diente se deformará de forma que, si tenemos un correcto abombamiento, el diente flectará también longitudinalmente, haciéndolo de forma más acusada en la parte central y mucho menor en los extremos. Si no tenemos abombamiento, el reparto de cargas no será el mismo a lo largo del diente. Con el abombamiento, para una carga determinada, repartimos dicha carga de forma mucho más precisa. Además, evitamos problemas de alineamiento si no es muy acusado. Para evitar que las esquinas (laterales de los dientes) sufran, se les hace un achaflanado.

Como ves, la teoría del dentado llega muy lejos. La práctica es otra cosa. Todavía estoy buscando alguien que me explique como hacer cualquiera de estas cosas con un módulo de 0.3, 14 dientes y menos de 6 mm de diámetro.

Resumiendo: Sí, un engranaje que hace ruido en unas condiciones de carga, pueda hacer mucho menos en otras diferentes. Sí, esto es mucho más marcado en engranajes para trabajar con mucha carga.
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#315144
Gracias Jota como siempre tus respuestas no se limitan unicamente a dar respuesta a una sola pregunta. Un saludo :cheers . :cheers
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