El collarín del eje es un componente de máquina simple, pero importante, que se encuentra en muchas aplicaciones de transmisión de potencia , especialmente en motores y cajas de engranajes . Los collarines se utilizan como topes mecánicos, componentes de ubicación y superficies de apoyo . El diseño simple facilita su instalación.
Los primeros collares de eje producidos en serie eran collares de tornillos de fijación y se usaban principalmente en ejes de línea en las primeras plantas de fabricación. Estos primeros collares de eje eran de tipo anillo sólido, y empleaban tornillos de fijación de cabeza cuadrada que sobresalían del collar. Los tornillos que sobresalían resultaron ser un problema porque podían engancharse en la ropa de un trabajador mientras giraba sobre un eje, lo que lo empujaba hacia la maquinaria.
Los collares de eje sufrieron pocas mejoras hasta 1910 y 1911, cuando William G. Allen y Howard T. Hallowell, Sr., trabajando de forma independiente, introdujeron tornillos prisioneros de cabeza hueca hexagonal comercialmente viables , y Hallowell patentó un collar de eje con este tornillo prisionero de estilo de seguridad. Su collar prisionero de seguridad fue copiado rápidamente por otros y se convirtió en un estándar de la industria. La invención del collar prisionero de seguridad fue el comienzo de la industria de los tornillos de cabeza hueca empotrada. [1]
Los collares con tornillos de fijación se utilizan mejor cuando el material del eje es más blando que el tornillo de fijación. Desafortunadamente, el tornillo de fijación causa daños al eje (un desprendimiento del material del eje) que hace que el collar sea más difícil de ajustar o quitar. Es común mecanizar pequeñas superficies planas en el eje en las ubicaciones de los tornillos de fijación para eliminar este problema.
Los collares de eje tipo abrazadera están diseñados para resolver los problemas asociados con el collar de tornillo de fijación. Vienen en diseños de una y dos piezas. En lugar de sobresalir hacia el eje, los tornillos actúan para comprimir el collar y bloquearlo en su lugar. La conexión entre el eje y el collar se realiza con 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 en el eje, lo que genera una potencia de sujeción que es casi el doble de la de los collares de tornillo 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 de forma estática o gradual. Como opción para aplicaciones con este tipo de carga, se puede realizar un socavado en el eje y se puede utilizar un collar tipo abrazadera para crear un tope positivo que sea más resistente a las cargas de impacto.
Quizás el collar más innovador y útil de los collares es el collar de sujeción de dos piezas. Los collares de eje de tipo abrazadera de dos piezas se pueden desmontar o instalar en posición sin tener que quitar otros componentes del eje. El diseño de dos piezas proporciona una mayor fuerza de sujeción 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 los diseños de una sola pieza, el lado no apretado proporciona una fuerza negativa, ya que debe mantener el collar abierto para permitir que se coloque en el eje. El tensor único debe trabajar contra esta fuerza y, al mismo tiempo, proporcionar su propia fuerza de sujeción.
Las abrazaderas de dos tornillos siguen proporcionando fuerza en dos lados (una dimensión) solamente. Las abrazaderas de cuatro (o más) tornillos proporcionan fuerza en cuatro (o más) lados y, por lo tanto, en dos dimensiones.
Los collares de sujeción rápida son una variante de los collares de una sola pieza. El principio de la conexión es el mismo. La única diferencia es que, en lugar de apretar un tornillo, puedes usar la palanca para abrir y cerrar el collar. Esto es mucho más rápido y no requiere herramientas. [2]
Un refinamiento adicional de los collares de eje es cuando un solo perno y tuerca rodean el eje. El perno (rosca exterior) tiene cortes de ranura , formando dedos, que se comprimen sobre el eje cuando se aprieta una tuerca sobre él. Estos se encuentran en las patas y pinzas de trípode modernas . Si se aprietan con una llave, pueden quedar muy apretados.
En la perforación , un collar de perforación consiste en un tubo pesado situado encima de la broca en una sarta de perforación . [3]
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 sujetan cojinetes y ruedas dentadas en ejes, ubican componentes en conjuntos de motores y cajas de cambios y sirven como topes mecánicos. Los collares de eje se utilizan en equipos y máquinas industriales, así como en aplicaciones de servicio ligero, como percheros, en equipos de gimnasios domésticos o incluso en mesas de futbolín. [4]
collar de perforación[: ] un tubo pesado, de paredes gruesas y de gran diámetro [...] utilizado en la parte inferior de la sarta de perforación, justo encima de la broca, para añadir peso a la parte inferior de la sarta de perforación.