El collar del eje es un componente de la máquina simple, pero importante, que se encuentra en muchas aplicaciones de transmisión de potencia , principalmente motores y cajas de engranajes . Los collares se utilizan como topes mecánicos, componentes de ubicación y caras de cojinetes . El diseño simple se presta a una fácil instalación.
Estilo de tornillo de fijación
Los primeros collares de eje producidos en serie fueron collares de tornillo de fijación y se utilizaron principalmente en ejes de línea en las primeras fábricas de fabricación. Estos primeros collares de eje eran del tipo de anillo sólido, empleando tornillos de fijación de cabeza cuadrada que sobresalían del collar. Los tornillos que sobresalen demostraron ser un problema porque podían engancharse en la ropa de un trabajador mientras giraban sobre un eje, tirando al trabajador hacia la maquinaria.
Los collares de eje vieron pocas mejoras hasta 1910 hasta 1911, cuando William G. Allen y Howard T. Hallowell, Sr., trabajando de forma independiente, introdujeron tornillos de fijación de cabeza hueca hexagonal comercialmente viables , y Hallowell patentó un collar de eje con este tornillo de fijación de estilo de seguridad. Su collar de seguridad pronto fue copiado por otros y se convirtió en un estándar de la industria. La invención del collar de seguridad fue el comienzo de la industria de los tornillos empotrados. [1]
Los collares de tornillo de ajuste se utilizan mejor cuando el material del eje es más blando que el tornillo de ajuste. Desafortunadamente, el tornillo de ajuste causa daño al eje, un ensanchamiento del material del eje, lo que hace que el collar sea más difícil de ajustar o quitar. Es común mecanizar pequeñas partes planas en el eje en las ubicaciones de los tornillos de fijación para eliminar este problema.
Estilo de sujeción
Los collares de eje de estilo abrazadera están diseñados para resolver los problemas asociados con el collar del tornillo de fijación. Vienen en diseños de una y dos piezas. En lugar de sobresalir en el eje, los tornillos actúan para comprimir el collar y bloquearlo en su lugar. La conexión entre el eje y el collar se realiza mediante fricción. La facilidad de uso se mantiene con este diseño y no hay daños en el eje. Dado que los tornillos comprimen el collar, se impone una distribución uniforme de la fuerza sobre el eje, lo que genera una fuerza de sujeción que es casi el doble que la de los collarines de los tornillos de fijación.
Aunque los collares tipo abrazadera funcionan muy bien bajo cargas relativamente constantes, las cargas de impacto pueden hacer que el collar cambie su posición en el eje. Esto se debe a las fuerzas muy altas que puede crear una masa relativamente pequeña durante el impacto, en comparación con una carga aplicada estática o gradualmente. Como opción para aplicaciones con este tipo de carga, se puede hacer un corte en el eje y se puede usar un collar de abrazadera para crear un tope positivo que sea más resistente a las cargas de impacto.
Quizás el más innovador y útil de los collares es el collar de sujeción de dos piezas. Los collares de eje tipo abrazadera de dos piezas se pueden desmontar o instalar en su posición sin tener que quitar otros componentes del eje. El diseño de dos piezas proporciona una fuerza de sujeción mayor que una abrazadera de una sola pieza porque toda la fuerza se transfiere directamente a la sujeción del eje. Además, el collar de dos piezas tiene el doble de tornillos que el de una pieza. En diseños de una sola pieza, el lado no apretado proporciona fuerza negativa, ya que debe mantener el collar abierto para permitir que se coloque sobre el eje. El tensor único debe trabajar contra esta fuerza, además de proporcionar fuerza de sujeción propia.
Las abrazaderas de dos tornillos aún proporcionan fuerza en dos lados (una dimensión) solamente. Cuatro (o más) abrazaderas de tornillo proporcionan fuerza en cuatro (o más) lados y, por lo tanto, en dos dimensiones.
Los collares de sujeción rápida son una variación del estilo de cuello de una pieza. El principal de la conexión es el mismo. La única diferencia es que en lugar de apretar un tornillo, puede usar la palanca para abrir y cerrar el collar. Esto es mucho más rápido y no requiere herramientas. [2]
Abrazaderas axiales
Un perfeccionamiento adicional de los collares de eje es donde un solo perno y tuerca rodean el eje. El perno (rosca exterior) tiene entallado cortes, por lo que los dedos, que se comprimen en el eje como una tuerca se aprieta sobre ella. Estos se encuentran en las patas y pinzas de los trípodes modernos . Si se aprieta con una llave, estos pueden quedar muy apretados.
Collares de taladro
En la perforación , un collar de perforación consiste en una tubería pesada por encima de la broca en una sarta de perforación . [3]
Usos de los collares de eje
Los collares de eje se pueden encontrar en prácticamente cualquier tipo de maquinaria y, con frecuencia, son accesorios de otros componentes. Capaces de cumplir muchas funciones, los collares de eje a menudo sostienen cojinetes y ruedas dentadas en ejes, colocan componentes en conjuntos de motor y caja de engranajes y sirven como topes mecánicos.
Referencias
- ^ http://www.ruland.com/a_articles_getting_a_hold.asp
- ^ "Collares de eje: para qué se utilizan y cómo se pueden utilizar" . machinedsgn . 2017-07-15 . Consultado el 14 de septiembre de 2017 .
- ^ Hyne, Norman J. (1991). Diccionario de exploración, perforación y producción de petróleo . Libros PennWell . pag. 149. ISBN 9780878143528. Consultado el 7 de noviembre de 2013 .
collar de perforación [:] una tubería pesada, de paredes gruesas y de gran diámetro [...] que se usa en la parte inferior de la sarta de perforación justo encima de la broca para agregar peso a la parte inferior de la sarta de perforación.