Transparências

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Transparências

Transmissão por Correias
Elementos flexíveis para transmissão de
movimento e potência entre eixos e árvores
rotativos.
Elementos de Máquinas – Prof. José Maria
Transmissão por Correias -- Vantagens
• Flexibilidade de montagem
• Elasticidade
• Amortecimento intrínseco
• Transmissão de potência por atrito
• Baixo ruído e vibração
• Alta eficiência
• Simplicidade
• Baixo Custo
Transmissão por Correias – Vantagens
Segurança – Proteção contra:
• Choques
• Vibrações
• Sobrecarga
Comodidade:
• Grandes distâncias entre centros
• Polias reversas
• Montagens complexas
Economia:
• Transmissão mais econômica
• Instalação
• Operação
• Baixo custo de aquisição
• Baixo custo e rapidez de reposição
• Operação redundante
Versatilidade:
• Grandes reduções de velocidade
• Relações variáveis (com cone polia)
• Rotação no mesmo sentido (correias abertas)
• Rotação em sentidos opostos (correias cruzadas)
• Várias árvores em uma única correia
• Árvores não paralelas
Transmissão por Correias – Exemplos Típicos
Tipos e características das correias
Tipos de correias
Poli-V
Poli-V
Hexagonal ou W
Sincronizadora com
dente duplo
Tipos de correias
Polyflex
Duplo V
Sincronizadora
Tipos de Correias
Planas (Chatas)
sem emenda em
Poliuretano,
Neoprene e
Silicone.
Fonte: http://www.eurocorreias.pt/
Plana de borracha
Fonte: http://www.discom.com.br/
Tipos de Correias
Planas (Chatas)
sem emenda em
Poliuretano,
Neoprene e
Silicone.
Plana de borracha
Fonte: http://www.discom.com.br/
Tipos de Correias
Poli-V
Fonte: http://www.eurocorreias.pt
Tipos de Correias
Correia Trapezoidal aberta
Correias dentadas
(sincronizadoras)
Tipos de Correias
Correias
Redondas
Geometria das correias
( D−d )
α=arcsin
2C
θd =π−2 α
θ D =π+2 α
1
L= √ 4C −(D−d ) + (D θ D +d θd )
2
2
2
( D+d )
α=arcsin
2C
θ=π+2 α
1
L= √ 4C −( D+d ) + ( D+d )θ
2
2
2
Aberta
Cruzada com reversão
Aberta com reversão
Ajuste da tensão nas correias
Propriedades de correias planas
d = diâmetro; t = espessura; w = largura.
Análise de Correias planas
Teoria de Firbank
Modelo convencional:
•Atrito depende completamente do movimento relativo
correia-polia.
Modelo de Firbank:
• “Creep elástico”
• Mudanças na tensão devido ao atrito causam a
elongação ou contração da correia
• movimento relativo à supreficie da polia.
(Firbank,T.C. Mechanics of belt drives. Int.J. Mech. Sci., 1970, 12, 1053–1063)
Análise de Correias planas
Teoria de Firbank
Modelo convencional:
•Atrito depende completamente do movimento relativo
correia-polia.
Modelo de Firbank:
• “Creep elástico”
• Mudanças na tensão devido ao atrito causam a
elongação ou contração da correia
• movimento relativo à supreficie da polia.
(Firbank,T.C. Mechanics of belt drives. Int.J. Mech. Sci., 1970, 12, 1053–1063)
Análise de forças em correias planas
m : massa/comprimento;
dS : força centrifuga;
dN: força Normal;
Somatório das forças na direção radial
Somatório das forças na direção tangencial
Eliminando a força normal
Finalmente, a equação da correia é
Alternativamente
Integrando até um ponto arbitrário,
Outra relação entre as forças é necessária.
Considerando:
• Uma tração inicial uniforme em toda a correia
• O incremento da tensão no ramo tenso igual
ao decremento de tração no ramo frouxo, em
cada instante de tempo
Adicionando as duas equações
De um DCL de uma polia,
Ou, de forma mais conveniente,
É claro então que
Manipulando algebricamente as equações
Obtemos outras equações úteis, como
Potência Transmitida
A potência transmitira é claramente
Para o projeto, considera-se
Onde os fatores de serviço e projeto são
recomendados pelos fabricantes.
Seleção de Correias
A seleção é feita a partir da maior tração
Correias Planas – Roteiro de Projeto
1. Geometria da transmissão
2. “força centrífuga”
3. Torque transmitido
4. Força no ramo tenso
5. Força de projeto
6. Força no ramo frouxo
7. Força inicial
8. Verificação de deslizamento
Poliamida e Uretano: Cv = 1,0
Fenômenos de “Creep” e deslizamento
A transmissão de potência conjunto só se verifica possível em
decorrência do atrito existente entre polia e correia. Para se obter este
atrito, deve-se montar o conjunto com uma tensão inicial que
comprimirá a correia sobre a polia de forma uniforme. Entretanto,
quando a transmissão está em funcionamento, observa-se que os lados
da correia não estão mais submetidos à mesma tensão; isso ocorre
uma vez que a polia motriz traciona a correria de um lado (lado tenso)
e a folga do outro (lado frouxo).
Essa diferença de tensão verificada entre os lados tenso e frouxo da
correia é responsável pelo fenômeno de deformação da mesma,
conhecido "creep" onde na polia motriz, a correia entra tensa e sai
frouxa à medida que a correia passa em torno da polia, a tensão
diminui, gradualmente, e a correia sofre uma contração também
gradual. Em conseqüência disso, sai da polia um comprimento menor
de correia do que entra, uma vez que a correia perde um pouco do seu
alongamento ao mover-se em torno da polia. Já na polia resistente, o
fenômeno se repete, mas inversamente.
Outro fenômeno que pode acontecer em transmissões por correias é o
deslizamento, sendo este conseqüência de uma tensão inicial
insuficiente ou de uma sobrecarga excessiva no eixo resistente, o que
causa uma compressão insuficiente da correia sobre a polia, não
desenvolvendo o atrito necessário entre elas.
O deslizamento e o “creep” se processam à custa de potência do eixo
motor diminuindo o rendimento da transmissão. O “creep” é um
fenômeno inevitável, conseqüência da elasticidade dos materiais, mas
as perdas de potência dele decorrentes são pequenas e não afetam de
modo sensível a qualidade da transmissão. Por outro lado, o deslize,
quando excessivo, pode não somente diminuir o rendimento da
transmissão, mas também gerar calor capaz de danificar a superfície da
correia. O deslize pode ser evitado com a aplicação de uma tensão
inicial correta na correia
Correias chatas – Correias de Metal
- Alta resistência/peso
- Estabilidade geometrica;
- Trabalha com temperatura até 350 oC;
- Boas propriedades térmicas e elétricas;
- Resistentes à corrosão;
- Esterelidade;
Fonte:http://www.belttechnologies.com/
A tensão admissível é comparada com a soma
das tensões de flexão e tração.
Vida para correias
De aço inox.
Correias Trapezoidais
Padrões de
correias
trapezoidais
Comprimento da circunferência interna
Fator de correção de
comprimento
Potência admissível de
correias trapezoidais padrão
(ângulo de abraçamento de 180º)
Potência admissível de
correias trapezoidais
corrigida (por correia)
Fatores de correção do ângulo K1 de
abraçamento e do comprimento da correia K 2
Análise de forças em correias trapezoidais
Expressão da tensão na correia segundo a
Gates Rubber Company
Potência de Projeto:
Fator de serviço
Fc= Kc (V/1000)2
Fi= (F1 +F2 )/2 - Fc
Tensão x Número de passos
(Gates Rubber Company)
Regra de Miner para Dano
com dois picos de tensão
Tempo de vida em horas
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Correias Trapezoidais - Exercício
Correia Chata
Deveria verificar o coeficiente de atrito!

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