FAJAS O CORREAS Captulo 6

Spotts Ing. Julio Campos Paiz

Introduccin Las

fajas, frenos, embragues y cadenas constituyen ejemplos de elementos de mquinas que utilizan el rozamiento como agente til. Una faja proporciona un medio conveniente para transferir potencia de un eje a otro. Las fajas son necesarias frecuentemente para reducir las altas velocidades de rotacin de los motores elctricos, a los valores ms bajos que se necesitan en los equipos mecnicos

Fajas Trapezoidales Las

fajas trapezoidales de rayn y caucho, se emplean frecuentemente en la transmisin de potencia. Tales fajas se hacen de dos tipos: trapezoidales mltiples representadas en la figura 6-1 y las de alta capacidad de la figura 6-2. Deben emplearse fajas para distancias cortas entre centros.

Secciones Transversales

Tambin pueden utilizarse fajas ms largas con las secciones C, D y E. Las longitudes anteriores estn sujetas a las tolerancias nominales de fabricacin. Evitar las dificultades producidas por los dispositivos de empalme. Las longitudes estn normalizadas y se dan, para trapezoidales mltiples, en la tabla 6-1, y para fajas trapezoidales de gran capacidad, en la tabla 6-2.

Longitudes para Trapezoidales

Longitudes de Alta Capacidad

PROYECTO DE UNA TRANSMISIN POR FAJAS TRAPEZOIDALES En

su recorrido alrededor de las poleas, la fuerza desarrollada en un punto de la faja varia dentro de un margen bastante amplio como se indica en la figura siguiente. En ella Tc es la fuerza centrifuga y T1 y T2 las tensiones en los dos lados: tractor y arrastrado respectivamente. Las fuerzas Tb1 y Tb2 son fuerzas adicionales que se producen por flexin alrededor de las poleas.

Fuerzas en una faja en movimiento

En

general la rotura de una faja trapezoidal se produce por la fatiga en algn lugar de la estructura afectado por las fuerzas externas en C y D de la figura

La

fuerza mxima o total F en la faja, es la suma de las fuerzas T1, Tb y Tc F = T1 + Tb + Tc

Cmo hallar T1(T1 T2) * V Hp = --------------------------------75 La velocidad V de la faja est en metros por segundo (m/s) De

acuerdo a la relacin T1/T2 se pone T2 en funcin de T1 (depende de poleas)

Cmo hallar Tb La

fuerza de flexin Tb est dada por Kb Tb = --------------d donde Kb es una constante de la tabla 6.3 y d es el dimetro primitivo de la polea.

Cmo hallar Tc La

fuerza centrifuga Tc en kilogramos viene dada por V2 Tc = Kc -------------100 Estando la velocidad V expresada en metros por segundo y donde Kc viene dada en la tabla 6.3 siguiente

Tabla para Kb y Kc

Para hallar la velocidad VPuede hallarse la velocidad V de la faja en m/s, a partir de xdxn V = --------------6000 Donde d es el dimetro en centmetros y n es la velocidad de la polea en revoluciones por minuto.

Para hallar NLos valores permisibles de la fuerza mxima F para vidas probables a fatiga de 108, 109, 1010 mximos de fuerza, vienen dados en la tabla 6-3. La curva de fatiga para F en funcin del nmero de mximos de fuerza N para rotura puede representarse adecuadamente mediante la siguiente ecuacin: N = (Q / F) x En la tabla 6-4 se dan los valores para constantes Q y x

Tabla 6-4. CONSTANTES DE PROYECTO PARA FAJAS TRAPEZOIDALES

Coeficiente de Servicio

Normalmente debe aplicarse un coeficiente de servicio a los requisitos nominales de potencia para tener en cuenta las fluctuaciones en la carga y del motor primario. En la tabla 6-5 se dan algunos de los valores recomendados para tal coeficiente. Cuando los dimetros de las poleas son iguales, es habitual suponer que la tensin T1 en el ramal conductor es 5 veces mayor que la tensin T2 en el ramal conducido T1 = 5T2

DISTANCIA ENTRE CENTROS DE POLEAS DE DIAMETROS DESIGUALES.

Cuando se han los dimetros de las poleas y la distancia entre centros, puede calcularse fcilmente la longitud de la faja. Sin embargo, en la mayora de las aplicaciones se utilizar una correa de longitud normalizada, y ser necesario, para situar las poleas, calcular la distancia entre centros. Puede hallarse la distancia entre centros mediante la ecuacin siguiente.

Donde:

Siendo L la longitud de la faja.

EJEMPLO 3. Resolver

en clase: Una faja tiene una longitud primitiva de 180 cm y funciona sobre poleas de dimetros 25.4 cm y 35.56 cm. Calcular distancia entre centros.

PROYECTO CUANDO LAS POLEAS SON DE DIAMETROS DESIGUALES

PROYECTO CUANDO LAS POLEAS SON DE DIAMETROS DESIGUALES

Cuando la polea motriz es menor que la conducida, el arco de contacto entre faja y polea es menor que un semicrculo y no puede mantenerse el valor igual a 5. Puede hacerse la correccin necesaria empleando los coeficientes de la tabla 6-6. El ngulo (psi), o sea la mitad del ngulo de contacto de la figura 6-4, puede hallarse mediante la ecuacin siguiente:

Cos =

Tabla 6-6

Razn de para fajas trapezoidales para diversos valores del ngulo de contacto

Sea el nmero de mximos de fuerza que la faja podra mantener con la polea ms pequea. Por tanto cada mximo de fuerza que consume 1/ de la vida de la faja. Anlogamente, sea el nmero de mximos de fuerza que establecera con la polea mayor. Cada mximo de fuerza consumira 1/ de la vida de la faja. La proporcin de la vida de la faja consumida en una pasada de la faja sobre ambas poleas es:

DIAMETROS MINIMOS RECOMENDADOS DE LAS POLEAS PARA MOTORES ELECTRICOS DE USO GENERAL, EN CENTIMETROS (TABLA 6.7)

OBSERVACIONES IMPORTANTES

Cuando se aumenta el dimetro de una polea, los efectos de la fatiga son menores y la vida, consecuentemente, se alarga. De hecho, cuando el dimetro de la polea mayor es suficiente grande, la fuerza de flexin es menos y la fuerza mxima puede ser tan pequea que los efectos de fatiga para esa polea, puedan despreciarse por completo. Cuando el tamao de la polea sea menor, la tensin en la faja aumenta para una potencia de salida dada. Este aumento de fuerza en la polea fija al eje del motor, produce cargas aumentadas en los cojinetes del motor. Si la faja ha de trabajar bajo condiciones adversas tales como las producidas por aceite, altas temperaturas o atmsfera abrasiva, en el proyecto ha de hacerse un sobredimensionado.

OBSERVACIONES IMPORTANTES

Debe evitarse la utilizacin de poleas tensoras porque la flexin adicional al pasar alrededor de la polea, contribuye a aumentar los efectos de fatiga. Es mucho mejor mantener la tensin por medio de un templador que aumente la distancia entre centros de las poleas cuando las fajas dan de s y se desgastan. Para proyectar una transmisin por fajas trapezoidales, es un buen camino el calcular el costo de dos o tres montajes diferentes de fajas y poleas para determinar cul tiene el costo menor. Los catlogos de los fabricantes de fajas trapezoidales contienen mucha informacin prctica. Se pueden utilizar otros tipos de fajas para la transmisin de potencia. Las bandas de potencia, que consisten en fajas trapezoidales unidas por sus lados, tan como en la figura 6-5, son una ayuda en la resolucin del problema del emparejamiento en la longitud cuando deban funcionar, unas al dado de otras, gran nmero de fajas trapezoidales.

MUCHAS GRACIAS

Cuando la mitad de las personas llegan a la conclusin que ellas no tienen que trabajar porque la otra mitad est obligada a hacerse cargo de ellas, y cuando esta otra mitad se convence de que no vale la pena trabajar porque alguien les quitar lo que han logrado con su esfuerzo, eso... mi querido amigo... .....es el fin de cualquier Nacin. No se puede multiplicar la riqueza dividindola.