Apuntes de Transmisiones flexibles

Transcripción

1 Apuntes de Transmisiones flexibles Los elementos de máquinas elásticos o flexibles como bandas, o correas se emplean en los sistemas de transporte para transmitir potencia a distancias comparativamente largas entre ejes. Para los cuales, no es preciso mantener una relación de transmisión exacta y constante. El hecho de no poder exigir una relación de transmisión exacta y constante se debe a que en estas transmisiones hay pérdidas debido al deslizamiento de las correas sobre las poleas. Dicho deslizamiento no es constante, sino que varía en función de las condiciones de trabajo, es decir, de los valores de par transmitido y de la velocidad de la correa. En el caso de no existir deslizamiento la relación de transmisión de una correa viene referenciada a su diámetro primitivo. Que es el que corresponde a la fibra neutra de la correa. Es decir, aquella que no cambia de longitud cuando la correa se dobla. d n = d n p1 1 p Este tipo de transmisión resulta barato y tiene la ventaja de ser silencioso por el hecho de ser flexibles y absorber las vibraciones. Existen diferentes tipos de correas como podemos ver en la siguiente figura. Distintas configuraciones para correas planas.

2 Cálculo de la longitud de la correa. AB = O1O cosα = DC AD = ( π α ) r CB = ( π + α ) R R r α = arcsen O O 1 L = O O cos α + ( π α) r + ( π + α) R 1

3 n = 0 0 = dn + ds sen ( + d) sen d d Como es muy pequeño sen θ = θ 0 = dn + ds ( + d) como d se puede despreciar, se tiene que : dn = ds Suponiendo que no hay deslizamiento. t = 0 0 = µ dn + cos ( + d)cos como es pequeño cos = 1 0 = µ dn d

4 0 = d ds d Sustituyendo: µ ( θ ) Si la masa del elemento dl de la correa es dm entonces la fuerza centrífuga queda de la siguiente forma: V ds = dm donde : dm = b h dl γ y dl = R R Siendo: b = anchura de la correa. h = espesor de la correa. γ = peso específico de la correa luego : ds = b h γ V d si hacemos : b h γ V = K ds = K d θ θ 0 = µ µ K d Integrando: 1 θ 1 K = µ θ µ θ = µ θ = d 1 d L ( K ) L K K 1 K e µ θ = K 0 De forma inexacta, como los valores de K = b h γ V son pequeños, es frecuente encontrar en el cálculo de transmisiones por correa la fórmula : 1 = e µ θ µ Para correas trapezoidales se sustituye µ por sen θ 1 = e µ θ senθ

5 Potencia transmitida por una correa. La potencia transmitida por una correa es función de la diferencia de tensión de sus ramas y de su velocidad lineal. M = ( ) r M = par motor 1 N = M n N = potencia y n = regimen de giro. O se puede expresar en función de la velocidad lineal. N = ( ) r n = ( ) v v = velocidad lineal 1 1 T T siendo : 1 = 0 + c + y = 0 + c D D El esfuerzo máximo que soporta la correa viene dado por la expresión: 1 tensión en una sec ción dela banda σ = σ < σ A siendo 1 la mayor fuerza que sufre la correa Los fabricantes proporcionan especificaciones para sus bandas, bien en forma de tablas o de ábacos que incluyen la tensión permisible a (o esfuerzo σ perm) Distintos aspectos de gran importancia hay que tener en cuenta a la hora de afrontar el diseño. El uso de correas trapeciales aconseja no utilizarlas para velocidades lineales mayores de 30 m/s, pues, aunque se sabe la velocidad lineal incide notablemente en la potencia a transmitir, la fuerza centrífuga reduce el contacto correa-polea y limita la capacidad de transmisión de potencia max Se aconseja un mínimo diametro de las poleas según la velocidad lineal de la correa según la siguiente tabla empirica. Para que la correa pueda transmitir potencia se aconseja una tensión inicial de 15 N/cm de anchura de correa.

6 Correas trapezoidales o en V Es el tipo de transmisión flexible más ampliamente utilizado. Se construyen de caucho en cuyo interior se colocan elementos resistentes a la tracción; de acuerdo a la aplicación y por norma están definidos los siguientes perfiles para este tipo de correas: El efecto cuña da lugar a una fuerza normal mayor de la correa sobre la polea de manera que se consigue mayor agarre que en las correas planas. Gráfico de relación potencia-velocidad de funcionamiento. uente Hutchinson. Las correas trapezoidales, en función de sus dimensiones, se agrupan según la norma UNE en siete tipos básicos según su sección transversal, a saber, Y, Z, A, B, C, D y E. Las dimensiones de las poleas según la Norma UNE son las que se presentan en la tabla siguiente:

7 También se establecen un número de diámetros de referencia limitados para cada tipo de sección de garganta, estableciéndose unos valores recomendados y unos valores mínimos. Correas dentadas o correas de sincronización Creadas para eliminar el problema que supone el deslizamiento en las correas planas. Se construyen a base de neopreno con una cubierta exterior de nylon y núcleo de acero o de fibra para aguantar la tensión. Tienen funcionamiento silencioso y no necesitan lubricación ni tensión inicial de colocación. Están formadas por dientes como los engranes que se acoplan en las ranuras axiales de la polea.

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