Diapositiva 1

Bandas (Correas) de Transmisin

Esquema General

Parmetros geomtricosa Distancia entre centrosd1 Dimetro polea menord2 Dimetro polea mayor1 ngulo de contacto polea menor2 ngulo de contacto polea mayor

VentajasPosibilidad de unir el rbol conductor al conducido a distancias relativamente grandesFuncionamiento suave, sin choques y silenciosoFacilidad de ser empleada como un fusible mecnicoDiseo sencillo, sin crter ni lubricacinCosto inicial de adquisicin o produccin relativamente bajoTransmisin de potencia a altas velocidadesDesventajasGrandes dimensiones exterioresInconstancia de la relacin de transmisin cinemtica debido al deslizamiento elsticoGrandes cargas sobre los rboles y apoyosVariacin del coeficiente de rozamientoVida til de la correa relativamente baja

Caractersticas

Comparativo con otros sistemas de transmisin de potenciaAccionamientosDistancia Interaxial (mm)Ancho (mm)Precio relativo (%)BandasPlanas de caucho5000350106Pllanas con rodillo tensor2300250125Trapeciales1800130100Transmisin por cadenas830360140Transmisin por engranajes280160165

Accionamientos empleados para trasmitir 75 kW, con una velocidad angular en la entrada de 1000 rpm y una relacin de transmisin 4 :1

Clasificacin

Correa abiertaCorrea cruzadaCorrea semicruzadaCon tensor de rodillo exteriorCon tensor de rodillo interiorCon mltiples poleas

Clasificacin (Segn la forma de la seccin transversal)

Bandas planasBandas trapeciales - VBandas dentadasBandas nervadas o Poly VBandas hexagonalesBandas redondasBandas eslabonadas

Bandas redondas

Se emplean para bajas potenciasEl dimetro de la seccin transversal oscila entre 3 y 12 mmEl Perfil de la polea puede ser semicircular o trapecial a 40Se construyen de cuero, algodn y caucho

Bandas planas

Seccin transversal rectangularDesplazamientos lateralesGrandes distancias entre centrosPara grandes fuerzas perifricasSirven para poleas con dimetros pequeosSe construyen de caucho y poliamidas

Bandas trapeciales o en V

Distancia entre centros pequeaGrandes relaciones de transmisinMayor capacidad tractiva debido a su formaSe clasifican segn b/h:Normales b/h=1.6Estrechas b/h=1.2Anchas b/h=2.5-3.5 Se usan en variadores de velocidad

Bandas eslabonadas

Para requerimientos especializados dnde la instalacin no se puede hacer mediante el uso de correas sin fin Para reparaciones de emergencia

Bandas dentadas

Gran sincronismo de marchaAlta eficiencia 98%Alta resistencia a la fatigaPueden comprarse abiertas o sinfnCubren una gran gama de pasos y anchosSe fabrican con gran resistencia a altas temperaturas y al contacto con aceites y derivados del petrleo

Bandas transportadoras

Bandas transportadoras (aplicaciones)

Comportamiento comparativo de los tipos de bandas

Transmisiones por bandas de velocidad variable

Fallas en bandas V de automvil

Agrietada (Craked)Pelada (Peeling)Engrasada (Greasy)Cristalizada (glazed)

Esquemas de bandas en automviles

Deslizamiento Elstico

El deslizamiento elstico surge como resultado de las deformaciones (estiramiento y acortamiento) que sufre la correa en el sentido longitudinal y acompaa el trabajo de la transmisin bajo carga

Caracterstica de Traccin

Se define el coeficiente de traccin

Donde:P: Fuerza tilS0: Tensin inicial

La tensin esttica correcta es aquella tensin ms baja con la cual la correa no deslizarTensin escasa: Puede causar un intenso deslizamiento desgaste excesivo sobrecalentamientoTensin excesiva: Puede causar un sobrecalentamiento en la banda - estiramiento excesivo - dao a los componentes de la transmisin (rboles, poleas y cojinetes) por sobrecargaTensin esttica de la banda

Control de la tensin estticaUna vez calculada la tensin esttica, se verifica esta tensin a partir de un control de la deformacin de la correa bajo carga.Generalmente se recomienda un valor de deflexin de 16 mm por metro de longitud del ramal donde es realizado el control

Mtodos bsicos de control de la tensin esttica:Mtodo de flecha constanteMtodo de fuerza constante

Mtodo de flecha constante

Preferible cuando se dispone de un dinammetroEl termino S0 es un valor adicionado a la carga esttica y representa en cuanto aumenta S0 por el sobretensado que incorpora la fuerza de control F

Mtodo de fuerza constantePreferible cuando es posible aplicar una fuerza conocida Generalmente este mtodo establece los valores para la fuerza de control F y recomienda que el sobretensado no sea considerado, S0=0

Unir el rbol conductor al conducido a distancias relativamente grandesFuncionamiento suave, sin choques y silenciosoFacilidad de ser empleada como un fusible mecnicoDiseo sencillo, sin crter ni lubricacinCosto inicial de adquisicin o produccin relativamente bajoConclusionesEl sistema de transmisin por bandas es uno de los ms empleados en mquinas ya que permite:

Clculo de correasGEOMETRIA DE TRANSMISIN

GEOMETRIA DE TRANSMISIN DIRECTA

Longitud de banda

GEOMETRIA DE TRANSMISIN CRUZADA

Longitud de banda

FUERZAS EN LAS CORREAS

F1 = Fuerza del lado tensoF2 = Fuerza del lado flojo

FUERZAS EN LAS CORREASLa diferencia de fuerzas produce el torque de la polea

La fuerza inicial de ajuste de la correa queda

EJEMPLO DE CALCULO DE CORREAS

Para la transmisin de correa de la figura, que consiste en una polea de 6pulg motriz y una de 18 pulg conducida unidas por correa de poliamida A3 que transmite 15 Hp en condiciones de impacto ligero con Ks= 1,25 ,y factor de diseo 1,1 La correa fue montada con una fuerza inicial de 270 lbs Calcular:a) Angulo de contacto motriz y conducidab)Longitud de la correac) velocidad de la correa d)Tensin centrifuga de la correae) Par de torsin transmitidof) Fuerzas en ambos lados de la correa F1 y F2

EJEMPLO DE CALCULO DE CORREASa) ngulos de contacto

Polea motriz =3,016 radPolea conducida =3,266 radb) Longitud de la correa

=230,06 pulg

c) Velocidad de la correa =2749 pies/mind) Tensin centrifuga de la correa Para esto primero se requiere el peso de la correa por unidad de largo (w) , el peso especfico se obtiene de la tabla Shigley 17-2

Tensin centrifuga de la correa = 0,042 lbs/pul3w = 12 x x a x tw = 12 x 0,042 x 6 x 0,13 = 0,393 lbs/piePeso de la correa

=25,6 lbsPar de torsin transmitido

=742,8 lbs pulgAqu Shigely asume un ancho de correa de 6 pulg

g) Fuerzas en la correa

=336,8 lbs

=254,3 lbs

OTRO EJEMPLO DE CALCULO DE CORREASSeleccionar la correa adecuada para una transmisin 3:1 a partir de un motor de 1 hp y 1500 rpm hasta una polea a 60 pulgadas entre ejes, en condiciones de Ks=1 d= 2 y fuerza de montaje Fi= 75 lbs

60 pulgCalcular:Torque a transmitirSeleccin de la correaVerificacin de arrastreVerificacin de tensin y ancho de correangulos de abrazoLongitud de correa

OTRO EJEMPLO DE CALCULO DE CORREASa) Torque a transmitir

b) Seleccin de polea en primera opcinDe tabla tomamos por ejemplo la correa Poliamida F-1Clculo de Fc

=0,44 lbsV= xdxn = 1570,8 pie/minDe tabla =0,035 w= 12x 0,035 x1 x 0,05 = 0,012

Clculo de F1

=96,44 lbsClculo de F2

=54,42 lbsc) Verificacin del arrastrePor rozamientoF1 - F2 = 2 F2Despejando en coeficiente de roce= 0,38Se requiere de coef. De roce = 0,38 y por tablas la correa tiene coef. De roce de 0,5 si funciona por rozamiento

d) Verificacin de tensin y ancho de correaDe tabla sacamos la tensin admisible y verificamos el ancho de correa requeridoDe tabla t = 0,05 pulg ad =35 lbs/pulg (por pulgada de ancho)Ancho requerido de correa a= 2,76 pulgDemasiado ancha. Por lo que se elige otra correa de tablas y se retorna al punto b) para un nuevo clculoSugerencia: repetir el clculo con la correa Poliamida A-4

a) Torque a transmitir

correa Poliamida A-4b) Seleccin de polea en primera opcinDe tabla tomamos por ejemplo la correa Poliamida A - 4Clculo de Fc

=1,98 lbsV= xdxn = 1570,8 pie/minDe tabla w=0,039 lbs/pul 3 w= 12 a t = 12x 0,039 x 1 x 0,2 = 0,093 lbs/pie

Clculo de F1

=97,98 lbsClculo de F2

=55,9 lbsc) Verificacin del arrastreF1 - F2 = 2 F2Despejando en coeficiente de roce= 0,376Se requiere de coef. De roce = 0,38 y por tablas la correa tiene coef. De roce de 0,5 si funciona por rozamiento

d) Verificacin de tensin y ancho de correaDe tabla sacamos la tensin admisible y verificamos el ancho de correa requeridoDe tabla t = 0,20 pulg ad =175 lbs/pulg (por pulgada de ancho)Ancho requerido de correa a= 0,97 pulgSe tomar ancho de 1 pulg medidas estndar

e) ngulos de abrazo

=3,0 rad=3,27 radf) Longitud de la correa

=145,35 pulg

Uno ms de correasDisear una transmisin de correa para conectar dos ejes separados a 16 pies con una relacin de 2,25:1. La velocidad del pin es de 860 rpm y trabaja con una potencia nominal de 60 hp en condiciones de impacto ligero Ks=1,15 y se requiere un coeficiente de diseo de d= 1,05 y Fi= 220 lbs

Para cumplir con el diseo se debe calcular:Material de la correaDimetros de las poleasEspesor de la bandaAncho de la banda por tenciones

Uno ms de correasTomamos como material de la correa = Poliamida A-3b) Dimetros de las poleasSi d= 16 pulg por relacin 2,25:1 D=36 pulga) Tipo de correac) Espesor de correaDe tabla de correas t= 0,13 pulgd) Ancho de correaDe tabla de correas = 0,042 lbs/pulg3 = 0,8 adu= 100 lbs/pul de ancho

Uno ms de correasTorque a transmitir

Fuerza centrfugaPuede calcularse la Fuerza centrfuga en funcin del ancho a= 1 pulg de correa w= 12 a t = 12 x 0,042 x 0,13 x 1 = 0,0655 lbs/pie = 3602 pie/min = 7,34 lbs

= 374,8 lbsAncho requerido de correa a= 3,74 pulg 4 pulg

OTRO EJEMPLO DE CORREASPara una transmisin cruzada se elige una correa plana de Uretano W0,75 de 0,5 pulg de anchoLa distancia entre ejes es de 170 pulg y los dimetros de las poleas son de d=7 pulg motriz y D= 25pulg conducida, la potencia a transmitir es de 0,5 HP a 1500rpm. Con d= 1,5Calcular:a) Largo de la correab)Tensin inicial de la correac) Torque transmitido d) verificacin de correa por tensionese) Verificacin de correa por arrastre

a) Largo de la correa

Se requiere el ngulo de abrazo

=3,24 rad=367,6 pulg

b) Tensin inicial de la correaSe requiere calcular el peso por unidad de longitudw = 12 x x a x t = 12 x 0,045 x 0,5 x 0,078=0,021 lbs/piereemplazando=130 lbsc) Torque transmitido

d) Verificacin de tensiones

= 2748,9 pie/min = 1,37 lbs

= 135,8 lbs=271,6 lbs/pulPor tabla solo tiene ad = 9,8 lbs/pulPor lo que debe recalcularse o elegirse otra correa

e) Verificacin por arrastre

= 126,8 lbs= 0,035La correa tiene un coeficiente de 0,7 y solo se requiere 0,035 si funciona por arrastrePROPONER UNA SOLUCIN ALTERNATIVA PARA EL CASO PLANTEADO

Estudiar el Cap. 17 de Shigley

FORMULARIO DE CORREAS

w = 12 x x a x t

F1 - F2 = 2 F2