cálculos de correas (uncuyo)

Ing. Carlos Barrera - Ing. Sebastian Lazo - Ing. Rodolfo Urruti

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Hoja 1

Cátedra: MECANICA APLICADAMECANICA Y MECANISMOS

TRANSMISIÓN TRANSMISIÓN POR POR

CORREASCORREASMecánica AplicadaMecánica Aplicada

Mecánica y MecanismosMecánica y Mecanismos20132013


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OBJETIVOSOBJETIVOS

••Describir las partes básicas de un sistema de transmisión por Describir las partes básicas de un sistema de transmisión por correas.correas.••Especificar características generales de correas y poleas.Especificar características generales de correas y poleas.••Especificar las variables básicas para la selección de una correa.Especificar las variables básicas para la selección de una correa.••Especificar criterios de montaje y mantenimiento.Especificar criterios de montaje y mantenimiento.


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Clasificación de las transmisiones mecánicasClasificación de las transmisiones mecánicas


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UnaUna transmisióntransmisión porpor correas,correas, consisteconsiste enen unauna poleapoleamotriz,motriz, unauna oo másmás poleaspoleas conducidasconducidas yy unun elementoelementoflexible,flexible, queque transmitetransmite elel movimientomovimiento porpor fricciónfriccióndenominadodenominado CORREACORREALosLos materialesmateriales dede laslas correas,correas, debendeben cumplircumplir algunasalgunascondicionescondiciones::

••ElevadoElevado coeficientecoeficiente dede fricciónfricción..••FlexibilidadFlexibilidad..••ResistenciaResistencia aa lala traccióntracción yy flexiónflexión cíclicacíclica elevadaselevadas..••EscasaEscasa sensibilidadsensibilidad aa lala humedadhumedad ambiente,ambiente, aceite,aceite,grasagrasa..


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VENTAJASVENTAJAS

••Absorben choques y vibraciones.Absorben choques y vibraciones.••Aplicables a distancias entre ejes elevadas.Aplicables a distancias entre ejes elevadas.

••Silenciosas.Silenciosas.••Trabajan sin lubricación.Trabajan sin lubricación.

••Larga vida útil cuando han sido proyectadas correctamente.Larga vida útil cuando han sido proyectadas correctamente.••En los tipos En los tipos standarizadosstandarizados, son de fácil obtención., son de fácil obtención.

••Admiten pequeñas desalineaciones.Admiten pequeñas desalineaciones.••Son adecuadas en velocidades medias o altaSon adecuadas en velocidades medias o altass


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DESVENTAJASDESVENTAJAS

••Deslizamiento elástico.Deslizamiento elástico.••Sensibles a la temperatura.Sensibles a la temperatura.••Afectadas por la humedad. Afectadas por la humedad.

••Sensibles al polvo.Sensibles al polvo.••Acortamiento vida útil por falta de tensiónAcortamiento vida útil por falta de tensión


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FACTORES QUE AFECTAN LA VIDA ÚTIL DE LA CORREAFACTORES QUE AFECTAN LA VIDA ÚTIL DE LA CORREA


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CORREAS CORREAS PLANASPLANAS


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CORREAS EN VCORREAS EN V


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CORREAS CORREAS DENTADASDENTADAS


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d1: Diámetro de la polea menor. [mm]d1: Diámetro de la polea menor. [mm]d2 : Diámetro de la polea mayor. [mm]d2 : Diámetro de la polea mayor. [mm]a : Distancia entre centros. [mm]a : Distancia entre centros. [mm]α: Angulo de contacto en la polea menor. [º]α: Angulo de contacto en la polea menor. [º]β : Ángulo de contacto en la polea mayor. [º]β : Ángulo de contacto en la polea mayor. [º]w1 : Velocidad angular de la polea menor. [rad/w1 : Velocidad angular de la polea menor. [rad/segseg]]


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TENSIONES EN LA CORREATENSIONES EN LA CORREA


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Transmisión por correa abierta: Transmisión por correa abierta: Es la más Es la más general general y se emplea y se emplea en árboles paralelos si el giro en en árboles paralelos si el giro en ambos se realiza en el mismo ambos se realiza en el mismo sentido.sentido.

Transmisión por correa cruzada: Transmisión por correa cruzada: También se emplea en árboles También se emplea en árboles paralelos aunque solo si se desea que paralelos aunque solo si se desea que éstos giren en sentidos opuestos. Se éstos giren en sentidos opuestos. Se debe debe procurar procurar que en la zona de cruce, que en la zona de cruce, no exista contacto entre los ramales de no exista contacto entre los ramales de la correa, ya que de ser así se la correa, ya que de ser así se produciría un fuerte desgaste. Para produciría un fuerte desgaste. Para evitar esto se recomienda que la evitar esto se recomienda que la distancia entre ejes sea mayor que 35 a distancia entre ejes sea mayor que 35 a 30 veces el ancho de la correa.30 veces el ancho de la correa.


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Hoja 20

Transmisión por correa Transmisión por correa semicruzadasemicruzada: : Se emplea en árboles que se cruzan, Se emplea en árboles que se cruzan, normalmente con correas planas. Se normalmente con correas planas. Se recomienda que la distancia de recomienda que la distancia de separación entre ejes sea de cuatro separación entre ejes sea de cuatro veces la suma del diámetro de la polea veces la suma del diámetro de la polea mayor, y el ancho de la polea con eje mayor, y el ancho de la polea con eje horizontal. Aunque lo normal es que horizontal. Aunque lo normal es que los ejes se crucen con un ángulo de los ejes se crucen con un ángulo de 90º, pude ser que los ejes se crucen 90º, pude ser que los ejes se crucen con ángulos muy diferentes, dando con ángulos muy diferentes, dando como resultado configuraciones como resultado configuraciones bastante complejas. En estos casos bastante complejas. En estos casos hay que comprobar que la correa no se hay que comprobar que la correa no se sale de la polea durante el sale de la polea durante el funcionamiento. funcionamiento.


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Transmisión por correa con rodillo Transmisión por correa con rodillo tensor exterior: Mediante esta tensor exterior: Mediante esta configuración se puede tensar la configuración se puede tensar la correa, aumentando el ángulo de correa, aumentando el ángulo de contacto entre correa y polea. De esta contacto entre correa y polea. De esta manera podemos transmitir mayor manera podemos transmitir mayor cantidad de potencia por el mayor cantidad de potencia por el mayor ángulo de contacto poleaángulo de contacto polea--correa, correa, aunque también disminuimos la vida aunque también disminuimos la vida útil de la correa por aumentar el útil de la correa por aumentar el desgaste de la misma.desgaste de la misma.


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CuandoCuando sese aplicaaplica unauna transmisióntransmisión dede correas,correas, loslos ángulosángulos dedecontactocontacto sese determinandeterminan::

La longitud de la banda se determina mediante:La longitud de la banda se determina mediante:


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Hoja 25

Para correas cruzadas el ángulo de contacto resulta el mismo para Para correas cruzadas el ángulo de contacto resulta el mismo para ambas poleas:ambas poleas:

La longitud de las correas cruzadas:La longitud de las correas cruzadas:


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Hoja 26

En una transmisión por correa, con dimensiones establecidas y una En una transmisión por correa, con dimensiones establecidas y una adecuada cantidad de correas para el perfil seleccionado, el factor más adecuada cantidad de correas para el perfil seleccionado, el factor más importante que determina la capacidad de tracción es la tensión estática importante que determina la capacidad de tracción es la tensión estática de la correa, conocida también como tensión inicial, previa o de montaje de la correa, conocida también como tensión inicial, previa o de montaje de la correa.de la correa.Este valor debe ser debidamente calculado en función de la potencia que Este valor debe ser debidamente calculado en función de la potencia que se desea transmitir en un accionamiento por correas, de tal forma que sea se desea transmitir en un accionamiento por correas, de tal forma que sea empleada la tensión estática correcta, es decir aquella tensión más baja empleada la tensión estática correcta, es decir aquella tensión más baja con la cual la correa no deslizará.con la cual la correa no deslizará.El aumento de la tensión en un ramal hace que disminuya respectivamente El aumento de la tensión en un ramal hace que disminuya respectivamente la tensión en el otro, mientras que la suma de las tensiones se mantiene la tensión en el otro, mientras que la suma de las tensiones se mantiene constante.constante.Esto se puede expresar como:Esto se puede expresar como:

Tensión en el ramal tensoTensión en el ramal tenso

Tensión el Tensión el elel ramal flojoramal flojo


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CORREAS PLANASCORREAS PLANAS

CaracterísticasCaracterísticas1.1. Muy flexibles. Permiten radios de poleas pequeños.Muy flexibles. Permiten radios de poleas pequeños.2.2. Potencias y velocidades elevadas.Potencias y velocidades elevadas.3.3. Requieren tensiones de montaje altas lo que implica ejes muy Requieren tensiones de montaje altas lo que implica ejes muy

cargados.cargados.4.4. Pueden funcionar por ambas caras para accionar poleas que Pueden funcionar por ambas caras para accionar poleas que

giran en sentidos contrarios.giran en sentidos contrarios.MaterialesMateriales1.1. CueroCuero tratado y tratado y

engrasado. En desusoengrasado. En desuso2.2. TextilTextil: capas de tejido : capas de tejido

con un pegamento con un pegamento aglomerante. aglomerante.

3.3. ElastómeroElastómero: con alma : con alma textil o sintéticatextil o sintética

4.4. Material sintéticoMaterial sintético..


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Estructura de las correas planas Estructura de las correas planas compuestas:compuestas:1. Capa de recubrimiento: de tejido, 1. Capa de recubrimiento: de tejido, elastómero o cuero al cromo.elastómero o cuero al cromo.2. Capa de tracción: a) de cintas de 2. Capa de tracción: a) de cintas de material plástico (poliamida), b)material plástico (poliamida), b)de cordaje natural o sintético. de cordaje natural o sintético. (poliamida o poliéster).(poliamida o poliéster).3. Capa de adherencia: de elastómero 3. Capa de adherencia: de elastómero o cuero al cromo.o cuero al cromo.

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Selección de Correas PlanasSelección de Correas Planas

Datos de Datos de entradaentrada••Potencia a transmitirPotencia a transmitir••Velocidad de la rueda motrizVelocidad de la rueda motriz••Características ambientalesCaracterísticas ambientales

1) Correa a elegir1) Correa a elegirDe acuerdo con las exigencias, se analiza cual es la correa De acuerdo con las exigencias, se analiza cual es la correa más adecuadamás adecuada.


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2) Selección del tipo de correa2) Selección del tipo de correa

3) Dimensiones de las poleas3) Dimensiones de las poleas


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4) Potencia unitaria básica4) Potencia unitaria básica


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5) Distancia entre centros 5) Distancia entre centros mínima sugeridamínima sugerida

6) Ancho de la correa6) Ancho de la correa


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Datos de entrada:Datos de entrada:•Tipo de aplicación, máquina y trabajo a Tipo de aplicación, máquina y trabajo a realizar•Potenciarealizar•Potencia nominal y velocidad de rueda nominal y velocidad de rueda conductoraconductora•Velocidad rueda conducida•Velocidad rueda conducida•Distancia entre centros•Distancia entre centros

••Datos Datos de Salida:de Salida:•Diámetros de poleasDiámetros de poleas•Largo de correa•Largo de correa•Número de correas•Número de correas•Sección Correa•Sección Correa


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Sección de la correaSección de la correa


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Dimensiones de las poleasDimensiones de las poleas


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SELECCIÓN DE CORREAS EN VSELECCIÓN DE CORREAS EN V

••Determinar potencia de diseñoDeterminar potencia de diseño Pd= Pd= fsfs * * PnPn

••Determinar la sección de la correaDeterminar la sección de la correa

••Seleccionar Diámetros Primitivos de poleas a partir de la relación Seleccionar Diámetros Primitivos de poleas a partir de la relación de transmisión.de transmisión.

••Determinar Largo de la correa, potencia básica por correa y Determinar Largo de la correa, potencia básica por correa y factores de correcciónfactores de corrección


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LasLas distanciasdistancias entreentre centroscentros puedenpueden serser::••ValoresValores fijosfijos condicionadoscondicionados porpor ejesejes inamoviblesinamovibles:: EnEn estosestos casos,casos, elelestiramientoestiramiento inicialinicial yy laslas correccionescorrecciones posteriores,posteriores, sese realizanrealizan porpormediomedio dede unauna tercertercer poleapolea denominadadenominada poleapolea tensoratensora.. EstaEsta debedebecolocarsecolocarse preferentementepreferentemente sobresobre elel ramalramal flojoflojo..••CuandoCuando lala distanciadistancia entreentre ejesejes estáestá definidadefinida dentrodentro dede unun entornoentornorelativamenterelativamente cortocorto.. EnEn estosestos casos,casos, dede nono serser muymuy dificultosodificultoso elelcorrimientocorrimiento dede unouno dede loslos árboles,árboles, preferentementepreferentemente elel motriz,motriz, sese eligeeligeporpor algunoalguno dede loslos mecanismosmecanismos dede tensióntensión porpor corrimientocorrimiento paraleloparalelodeldel árbolárbol..••CuandoCuando lala distanciadistancia entreentre árbolesárboles quedaqueda disponibledisponible sinsin dificultaddificultad..EnEn estosestos casoscasos nono convieneconviene elel usouso dede distanciasdistancias muymuy elevadas,elevadas, nini dedecorreascorreas muymuy cortascortas.. PodemosPodemos sugerirsugerir comocomo distanciadistancia entreentre árbolesárboles::


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Corrección Corrección por longitud de por longitud de correacorreaPara Para cada sección normalizada hay una longitud básica.cada sección normalizada hay una longitud básica.Si la correa es más larga, la duración es mayor porque aumenta el Si la correa es más larga, la duración es mayor porque aumenta el período de los ciclos de flexión. O también se puede decir que para período de los ciclos de flexión. O también se puede decir que para igual duración de la correa, ésta puede transmitir mayor potencia. El igual duración de la correa, ésta puede transmitir mayor potencia. El coeficiente de corrección por longitud tiene en cuenta este efecto.coeficiente de corrección por longitud tiene en cuenta este efecto.


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CuandoCuando elel arcoarco dede contactocontacto seasea menormenor dede 180180º,º, lala capacidadcapacidad dedetransmisióntransmisión disminuyedisminuye.. LaLa correccióncorrección sese realizarealiza porpor unun factorfactor dedearcoarco dede contactocontacto..


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POTENCIA UNITARIA NETAPOTENCIA UNITARIA NETA

Pu= Pd * Pu= Pd * flfl * * fcfcNÚMERO DE CORREASNÚMERO DE CORREAS

Z = Pd/ PuZ = Pd/ PuEn los casos en que resulte un En los casos en que resulte un número fraccionario, se debe número fraccionario, se debe adoptar el entero inmediato adoptar el entero inmediato superior. superior. Para dar una idea de la forma Para dar una idea de la forma en que influye la variable en que influye la variable “cantidad de correas” sobre la “cantidad de correas” sobre la duración del mando, duración del mando, analicemos el siguiente analicemos el siguiente gráfico.gráfico.


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CORREA DENTADACORREA DENTADA


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CARACTERÍSTICAS PRINCIPALESCARACTERÍSTICAS PRINCIPALES

••Engrane antideslizamiento.Engrane antideslizamiento.

••Amplio rango de transmisión de potencia.Amplio rango de transmisión de potencia.

••Tensión inicial baja.Tensión inicial baja.

••La velocidad es transmitida uniformemente.La velocidad es transmitida uniformemente.

••Alta eficiencia mecánica.Alta eficiencia mecánica.

••Operación silenciosa.Operación silenciosa.

••Operación Económica.Operación Económica.


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Determinar potencia de diseñoDeterminar potencia de diseño Pd= Pd= fsfs * * PnPn


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Hoja 51

Seleccionar el paso de correaSeleccionar el paso de correa.


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Hoja 52

Calcular Relación de Transmisión.Calcular Relación de Transmisión.Seleccionar Piñón y Corona. Distancia entre centros.Seleccionar Piñón y Corona. Distancia entre centros.


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Hoja 53

Seleccionar Ancho de la correa. Seleccionar Ancho de la correa. Determinar la Potencia Básica.Determinar la Potencia Básica.


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FRECUENCIA DE LAS INSPECCIONESFRECUENCIA DE LAS INSPECCIONES


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PRECAUCIONES PARA FACILITAR PRECAUCIONES PARA FACILITAR EL MANTENIMIENTOEL MANTENIMIENTO


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Hoja 58

CONSIDERACIONES PARA EL CONSIDERACIONES PARA EL MANTENIMIENTO PREVENTIVOMANTENIMIENTO PREVENTIVO


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LOCALIZACIÓN DE AVERÍASLOCALIZACIÓN DE AVERÍAS


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•• Aumente Aumente los diámetros de las los diámetros de las poleaspoleas•• Aumente Aumente el número de correas o utilice correas más el número de correas o utilice correas más anchasanchas•• Agregue Agregue una amortiguación de la vibración al una amortiguación de la vibración al sistemasistema•• Mejore Mejore la ventilación de la protección para reducir la temperatura de la ventilación de la protección para reducir la temperatura de

funcionamientofuncionamiento•• Asegúrese Asegúrese de que los diámetros de las poleas y tensores exteriores de que los diámetros de las poleas y tensores exteriores

estén por encima de los diámetros mínimos estén por encima de los diámetros mínimos recomendadosrecomendados•• Utilice Utilice correas de alta calidad en lugar de tipos para uso correas de alta calidad en lugar de tipos para uso generalgeneral•• Sustituya Sustituya las poleas cuando estén las poleas cuando estén gastadasgastadas•• Mantenga Mantenga las poleas bien las poleas bien alineadasalineadas•• Siempre Siempre coloque el tensor en la parte de la correa con la tensión más coloque el tensor en la parte de la correa con la tensión más

bajabaja•• TtenseTtense nuevamente las correas de fricción recién instaladas después nuevamente las correas de fricción recién instaladas después

de un período de prueba de 4 a 24 de un período de prueba de 4 a 24 horashoras

Como aumentar el rendimientoComo aumentar el rendimiento


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Donde se Donde se encuentran?encuentran?


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Mandos de correas tiposwmv.wmv

http://www.mecapedia.uji.es/correa_sincronizada.htm


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BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA

••Diseño en Ingeniería MecánicaDiseño en Ingeniería Mecánica SHIGLEYSHIGLEY••Diseño de Elementos de MáquinasDiseño de Elementos de Máquinas MOTTMOTT••Catálogos de correas.Catálogos de correas.

cálculos de correas (uncuyo)

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