poleas informe

8/19/2019 poleas informe

1/13

Una transmisión por correas sencilla consta de una polea conductora,una polea conducida y una correa, montada con tensión sobre laspoleas, y que transmite la fuerza circunferencial por rozamiento. En ladisposición de la gura, el ramal menos tensado está en la parte inferior,conveniente en transmisiones por enlace exible que tienen grandes

distancias entre centros. El propio peso del ramal provoca que la correacaiga sobre la polea, aumentando el ángulo de contacto en la poleamenor que siempre será menor que el ángulo de contacto en la poleamayor.

!a transferencia de potencia entre engrana"es es posible gracias a lafuerza de acción#reacción en el contacto en el diente, particularmentepor la componente tangencial de esta fuerza, $t, cuyo momento relativo

al centro de cada cuerpo libre equilibra el torque del e"e, % &asumiendola velocidad constante'. !a fricción sólo "uega un papel secundario.

$igura (.

$igura *. +omparación comportamiento engrana"es,


2/13

!a transferencia de potencia en una transmisión por correa requiere dela fricción. !as transmisiones por correas son transmisiones por fricción yexibles, lo que le permite transmitir el movimiento de la poleaconductora a la conducida, con la potencia deseada, gracias a la fuerzade rozamiento que surge en el contacto entre la polea y correa.

dealmente, para engrana"es y correas, la relación de velocidades y larelación de torques son cada una igual a la relación entre radios, deforma que la potencia de salida ser-a igual a la de entrada &y laeciencia del (/'. !a relación de velocidades, en un par deengrana"es reales, es igual a la relación de transmisión ideal, pero lafricción provoca que la relación entre torques sea menor de la ideal. Enla transmisión por correas real, sucede al contrario, la relación detorques es igual a la ideal pero la relación de velocidades no lo es. !apotencia es igual al producto del torque por la velocidad angular, luegola eciencia de los engrana"es y correas reales es inferior al (/.

)onde0

d10 )iámetro de la polea menor &mm'.

d20 )iámetro de la polea mayor &mm'.

a 0 )istancia entre centros. 1mm2

10 3ngulo de contacto en la polea menor.

20 4ngulo de contacto en la polea mayor. 152

$igura 6.


3/13

ω1 0 8elocidad angular de la polea menor. 1rad#s2

α1

+ α2

= * π

α1

= π - * β

α2

= π + * β

d=

a· cos

β

$igura 9.


4/13

El principio de traba"o de la transmisión por correas se basa en ladependencia anal-tica que existe entre las tensiones de un :ilo exibleque envuelve un cilindro. Esta relación se conoce como la Ecuación deEuler 0

)onde0T 1 ,T2 $uerzas aplicadas en los extremos del :ilo.

f +oeciente de rozamiento entre el :ilo y cilindro.

4ngulo abrazado por el :ilo en el cilindro &en radianes'.

Ecuación de 7oncelet0 En una transmisión por correas, la correa sufretensiones y distensiones, de forma que aumenta la tensión en una ramade la correa &%(' y esto :ace que disminuya la tensión en el otro &%*',

mientras que la suma de las tensiones se mantiene constante.

T0 es la %ensión inicial y es igual en ambas ramas, antes de iniciar latransmisión de carga.

%(+ %

*= * %

.


5/13

7= %

(− %

*

En el proceso real, la suma de las tensiones de traba"o en la correa esalgo mayor que *%. 3demás, no es siempre constante porque con elaumento de la velocidad crece la fuerza centr-fuga y la tensión en losdos ramales, pero es una solución aceptable.

!a suma de tensiones de traba"o0

• +rece con la velocidad.• Es función del esfuerzo a transmitir &7'.

!a transmisión de potencia por correas se caracteriza por su comprensibilidadelástica.

• 7resenta un ramal fuerte, donde la correa se estira.• ; un ramal o"o, donde la correa se enco"e.

!a diferencia de longitudes existente entre los dos ramales de la correa &porestar a diferente tensión' se compensa en el deslizamiento elástico entre lacorrea y la llanta de la polea. Este deslizamiento no se produce en la totalidaddel arco abarcado por la correa, sino sólo en una fracción o zona del arco de

contacto. En este deslizamiento se moviliza el coeciente de rozamiento que:ace que se transmita esfuerzo entre la llanta y la correa.

7ara una correa descargada0 el área, la carga y la densidad se pueden expresarcomo0

7ara esta transformación0

Esto, provoca deslizamiento de la correa a su paso por la llanta de la polea, yaque pasa de la tensión del ramal fuerte a la del o"o.


6/13

)e las expresiones recuadradas anteriores se obtiene0

; se deduce que las tensiones de la correa producen alargamientos ypor tanto velocidades diferentes. Estas variaciones de velocidad, a suvez, producen deslizamientos sobre las poleas. 8ariables de la correautilizadas0

ρi = )ensidad.

Vi = 8elocidad instantánea lineal.

Ai = 4rea real de la sección transversal.

νi = +oeciente de 7oisson del material.

i = )eformación en el punto considerado.

vi = 8olumen del tramo.

Li = !ongitud del tramo.

!a velocidad de la correa no es constante en toda su longitud, dependede la deformación de la misma0 en aquellos puntos donde la correa estámás tensada &más deformada', la velocidad será mayor, produciendodeslizamiento de la correa a su paso por la llanta de la polea, ya quetransmite la tensión del ramal fuerte a la del o"o. !a correa pasa por lapolea conductora a una velocidad 8( y sale de ella con una velocidad8*, mientras que la polea conducida pasa de la velocidad 8* a 8(. Enlos puntos de contacto, donde las velocidades son diferentes, debido ala elasticidad de la correa &


7/13

ello provoca el rápido deterioro de la correa. !as velocidades perif=ricasde la polea conductora y la conducida, se relacionan mediante0

8* = 8( − s 8( = 8( &(− s'

)onde0

s > +oeciente de deslizamiento

El coeciente de deslizamiento depende de las caracter-sticasgeom=tricas y de traba"o de la transmisión0

• 7otencia. %ensado inicial.

• ?ateriales de la correa y poleas. 8elocidad de traba"o.

• )iámetros de las poleas.

Valores mínimos de s s

CorreasPlanas

Caucho, textiles, sintéticos 0,01

Cuero 0,01

CorreasTrapezoidales Tejido cord 0,01Cordón cord 0,01

@elación entre el esfuerzo perif=rico que transmite la correa 7 y lasuma de las tensiones de sus dos ramales *%0

En función de las condiciones de traba"o se dene un valor concreto delcoeciente de tracción que dene el valor máximo de la carga, encondiciones de buen funcionamiento de la transmisión.

A +oeciente de %racción %eórico

%abla(.8alores minimos de s para correas planas y


8/13

• A B A Cobrecarga. !a capacidad de tracción se supera. !a correa

traba"a de forma inestable y se desgasta con rapidez

• A > A Dptima.

• A A nfrautilizada. !a capacidad de tracción de la correa no se

aprovec:a totalmente.

El punto cr-tico de la caracter-stica de tracción es donde termina la zonade traba"o y comienza el resbalamiento parcial.

φ0 es el máximo valor admisible de la carga en condiciones deaprovec:amiento racional de la correa.

Tipo de correa Material φ0

Plana

Cuero 0,6

Caucho 0,6

Algodón 0,4

Lino 0,4

Lana 0,4

Poliamida 0,45-0,5

Trapezoidal Cauchutada 0,7-0,9

• %oda correa tiene cierta masa que al someterse a movimientocurvil-neo, sufre el efecto de la fuerza centr-fuga.

• Esta fuerza actFa sobre todos y cada uno de los elementosdiferenciales en movimiento, provocando tensionescomplementarias en ambas ramas de la correa.

• !a tensión 8+ surge por acción de las fuerzas centr-fugas y no

depende del radio de curvatura del elemento, por lo que esigual para todos los elementos de la correa.

• El factor “ρG8*

” tiene en cuenta la tendencia de la correa asepararse de la polea debido a la fuerza centr-fuga.

!as condiciones de equilibrio vienen dadas por0

%abla*.8alores máximos de φ0para correas planas y


9/13

)onde0

8+ > %ensión debida a la $uerza +entr-fuga.

8 > 8elocidad del elemento de la correa &m#s'.

H > ?asa de la correa por metro &Ig#m'.

U > $uerza centr-fuga.

! > !ongitud de la correa.

7ara una correa de sección A = b · h &anc:o x espesor' los esfuerzosque actFan sobre ella son0

• 7or tensado inicial0

• 7or fuerzas perif=ricas transmitidas0

• 7or fuerzas centr-fugas0

• )ebido a la exión0

E exión > ?ódulo reducido de elasticidad longitudinal a exión de lacorrea. E$!EJDK> L M( ?7a

d > )iámetro de la polea.

: > 3ltura de la sección transversal de la correa.

• Esfuerzo por tensado inicial > σ• Esfuerzo por las fuerzas perif=ricas transmitidas >σ$ > σN • Esfuerzo por fuerzas centr-fugas > σ8• Esfuerzo debido a la exión > σ$lexión

El ciclo de tensiones observado en la gura se repite con una frecuenciaque depende de la velocidad de la transmisión. !a vida de la correadepende de la tensión de pico y puede estimarse en función de los ciclos


10/13

y la velocidad de la correa. !as poleas pequeOas incrementan elT&diferencial de tensiones' aumentando la fatiga, por eso, cuanto mayorsea el tamaOo de la polea se incrementa la vida Ftil de la correa.

!a selección de una correa consiste en comprobar que la tensión detracción sobre ella en el ramal de más cargado no supere la tensiónmáxima admisible. Ci las correas son dentadas, se debe considerar laresistencia al salto del diente y la cizalladura del diente.

7asos del proceso de diseOo0

$igura P.


11/13

(.)ecidir la 7otencia a transmitir, 8elocidades de giro de las poleas, Qorasdiarias de funcionamiento previstas, )istancia aproximada entre lose"es, %ipo de máquina, +ondiciones de funcionamiento,R

*.+orregir la potencia a transmitir para las condiciones operativas.

6.Celección de la sección de la correa en función de la potencia atransmitir y de la velocidad de giro de la polea pequeOa.

9.Elección de los diámetros primitivos de las poleas para que cumplan larelación de transmisión y acuerde a los diámetros recomendados.

P.+álculo de la longitud primitiva de la correa de acuerdo con laconguración geom=trica.

S.)eterminación del arco de contacto.

T.+álculo de la potencia que puede transmitir una correa.

L.)eterminación del nFmero de correas necesario.

.+álculo del anc:o de las poleas.

El desalineamiento entre los e"es primario y secundario y#o las poleas reduceconsiderablemente la vida Ftil de la correa.

3lineamiento 3lineamiento 3lineamiento 3lineamiento+orrecto ncorrecto ncorrecto ncorrecto

$igura S. )iferenciacion entre alineamiento correcto e incorrecto de un


12/13

$igura T. %ipos de alineamiento de poleas en un


13/13

poleas informe

Documents