David Acevedo Lara1801868

CORREAS DE TRANSMISION

Las correas se utilizan para transmitir, mediante un movimiento de rotacin, potencia entre rboles normalmente paralelos, entre los cuales no es preciso mantener una relacin de transmisin exacta y constante.

El hecho de no poder exigir una relacin de transmisin exacta y constante se debe a que en estas transmisiones hay prdidas debido al deslizamiento de las correas sobre las poleas. Dicho deslizamiento no es constante sino que vara en funcin de las condiciones de trabajo, es decir, de los valores de par transmitido y de la velocidad de la correa.

La correa de transmisin trabaja por rozamiento con la polea sobre la que va montada. Este hecho, junto a su naturaleza flexible, confiere a las correas una funcin de "fusibles" dentro de las transmisiones, dado que se comportan como amortiguador, reduciendo el efecto de las vibraciones que puedan transmitirse entre los ejes de la transmisin.

Se destacan tres tipos de correas: Correas Trapeciales o trapezoidales Correas Planas Correas Dentadas

CORREAS TRAPECIALES Las correas trapeciales o en V son las ms ampliamente usadas en este tipo de transmisiones. Se construyen de caucho en cuyo interior se colocan elementos resistentes a la traccin. El esquema de una correa es el siguiente:

Donde:

A: Funda exterior de tejido vulcanizado B: Elementos que soportan la carga C: Cojn resistente de caucho D: Capa de flexin

Desde una vista seccionada:

b es el ancho de la cara superior de la correa; h es la altura o espesor de la correa; bp es el denominado ancho primitivo de la correa.

En la siguiente tabla se observan los valores normalizados para los parmetros anteriores segn la norma UNE 18006-93 distribuidos en siete tipos bsicos segn su seccin transversal, a saber, Y, Z, A, B, C, D y E.

En referencia a los aspectos ms importantes de la poleas de garganta para correas trapeciales estan recogidos en la norma UNE 18164-88.

El esquema de una polea con acanaladuras trapeciales es el que se presenta en la figura siguiente:

Las dimensiones de poleas segn la Norma UNE 18164-85 son las que se presentan en la tabla siguiente:

Igualmente se establecen un nmero de dimetros de referencia limitados para cada tipo de seccin de garganta:

La ecuacin:

Obtenida para correas planas es igualmente til si se sustituye por , siendo 2 el ngulo de la garganta que es prximo a 35, quedando de esta manera

Para determinar la relacin de transmisin es preciso definir el dimetro primitivo , que es el que corresponde en la polea a la fibra neutra de la correa. Se denomina fibra neutra a aquella fibra cuya longitud no cambia cuando la correa se dobla perpendicularmente a su base. La relacin de transmisin de las transmisiones en correas trapeciales viene dada por:

Siendo: dp1 y dp2 los dimetros primitivos de las poleas n1 y n2 el nmero de revoluciones de ambas poleas.

CORREAS PLANAS

Actualmente ya en desuso y sustituidas gradualmente por las trapezoidales, se utilizaban sobre todo en aquellas transmisiones donde no se requeran grandes prestaciones, esto es, que no se transmiten grandes pares ni la velocidad lineal que alcanza la correa es elevada (< 5 m/s). Tambin pueden emplearse cuando la distancia entre ejes de poleas es elevada.

Las correas del tipo plano estn constituidas por una banda continua cuya seccin transversal es rectangular.

Segn su capacidad se pueden clasificar en tres grupos:

Clase I: - permisible = 25 Kp/cm2 y velocidad mxima de hasta 12 m/s. Clase II: - permisible = 29 Kp/cm2 y velocidad mxima de hasta 24 m/s. Clase III: - permisible = 33 Kp/cm2 y velocidad mxima de hasta 45 m/s.

Tejido de algodn o banda de nylon. Se construye con varias capas de tejido, normalmente recubiertas de caucho o plstico para su proteccin y mayor duracin. Su tensin permisible vara entre los 125 y 250 Kg/cm2 y su velocidad lineal mxima es de hasta unos 40 m/s.

CORREAS DENTADAS

Constituyen las correas dentadas un sistema moderno de transmisin de potencia que rene la prctica totalidad de las ventajas de las correas planas y trapeciales y elimina sus inconvenientes. Cuando se requiere transmitir elevados rgimen de potencia, en transmisiones que son compactas, lo cual va a suponer el empleo de poleas de reducido dimetro y elevadas velocidades de giro, lo normal es utilizar poleas dentadas o sncronas.

Sus elementos de traccin usuales son cables de acero y es por lo que estiran muy poco bajo carga y servicio y soportan grandes esfuerzos.

Tienen un funcionamiento silencioso, no precisan lubricacin. Para su clculo es preciso tener en cuenta que, segn indica la experiencia, debe haber un mnimo de seis dientes en contacto.

La relacin de transmisin de estas correas viene dada por la expresin:

Siendo: dp1 y dp2 los dimetros primitivos de las poleas n1 y n2 el nmero de revoluciones de ambas poleas.

Por una frmula bsica en engranajes se tiene que:

Siendo: p = paso y Z1 = n de dientes de la polea 1

Despejando en la ecuacin anterior se tiene:

En base al modulo:

Entonces:

Sustituyendo dp1 y dp2 se tiene que la relacin de transmisin tambin puede expresarse por:

El nmero mnimo de dientes en contacto entre la polea ms pequea y la correa se calcula por la frmula:

Siendo: Zc = nmero de dientes en contacto. = ngulo de contacto polea-correa. Z1 = nmero de dientes de la polea.

En este tipo de correas se denomina Potencia base a la potencia transmitida por cada cm de anchura de correa. se agrupan comercialmente en los tipos XL, L, H, XH, y XXH.

En la siguiente tabla se indica el esfuerzo mximo admisible, peso por unidad de longitud y anchuras de base normalizadas para correas sncronas, segn datos del fabricante:

En la siguiente tabla se muestran unas consignas o recomendaciones de uso para correas sncronas:

Sus caractersticas dimensionales segn las normas ISO y DIN se presentan en la tabla de abajo:

CALCULO DE CORREAS DE TRANSMISION

Todo fabricante que comercialice correas de transmisin dispone de catlogos con las especificaciones tcnicas de sus correasEn dichas especificaciones tcnicas se incluyen, para cada seccin nominal, la potencia que puede transmitir cada correa, en funcin del dimetro y las r.p.m. a que gire la polea ms pequea, ya que sta es la que va a condicionar la resistencia por fatiga a flexin de la correa.

Evidentemente, la realidad en cada caso ser distinta y habr que ajustarse a las condiciones especficas de trabajo a la que se someta a la correa. Es por ello que es necesario hacer uso de unos coeficientes de correccin que tengan en cuenta la realidad en el diseo y las condiciones de trabajo de cada correa.

POTENCIA TRANSMITIDA

En primer lugar habr que calcular la potencia de diseo o total de la potencia transmitida sobre la que se disear la correa. La potencia que desarrolla el motor conductor (P) es el punto de partida, pero a este valor habr que afectarlo de un coeficiente corrector en funcin de diversos factores como son:

Tipo de motor conductor que se utilice para accionar la transmisin Tipo de mquina conducida que se vaya a accionar Horas de servicio por da.

De esta manera la potencia corregida (Pc) viene dada por la siguiente expresin:

Siendo: Pc: la potencia corregida, P: la potencia del motor y K: el factor de correccin de acuerdo a la siguiente tabla:

En ocasiones, en lugar de la potencia del motor de accionamiento (P) lo que se dispone es su par motor (T). En este caso la potencia (P) que transmite se calcula de la siguiente manera:

DondePresulta la potencia transmitida enkW,nson las revoluciones por minuto (rpm) yTes el par motor enkg fuerza metro.

ELECCIN DE CORREA

Cada fabricante dispone de grficas donde se muestra el tipo de correa adecuada para trabajar en funcin de la potencia a transmitir y de las revoluciones de giro de la polea menor.

RELACION DE TRANSMISIN

La relacin de transmisin se calcula de acuerdo a la siguiente expresin:

Donde: R es la relacin de transmisin; N son las revoluciones por minuto (rpm) de la polea menor; n son las revoluciones por minuto (rpm) de la polea mayor; D es el dimetro de la polea mayor; d es el dimetro de la polea menor.

DIAMETRO DE LAS POLEAS

As, si se parte del dimetro de la polea menor (d), el dimetro de la otra polea, la mayor (D), se obtendra a partir de la relacin de transmisin (R).

Si por el contrario, se conoce el dimetro de la polea mayor (D), el de la menor (d) se calcula de igual manera:

DISTANCIA ENTRE EJES

De acuerdo a la experiencia de las empresas fabricantes, y con el objetivo de optimizar el rendimiento de la transmisin, la distancia entre ejes de poleas (E) mnima se puede obtener a partir de las siguientes expresiones:

Si Rest comprendida entre 1 y 3:

SiR 3:

Para este caso bastara que se cumpliese queE D Siendo: E la distancia entre ejes de poleas; R la relacin de transmisin; d el dimetro de la polea menor; D el dimetro de la polea mayor.

LONGITUD DE LA CORREA

La longitud primitiva de la correa (Lp) de una transmisin se calcula directamente a partir de la siguiente expresin:

Dnde: E es la distancia entre ejes de poleas; d es el dimetro de la polea menor; D es el dimetro de la polea mayor;

ARCO DE CONTACTO

La determinacin del ngulo de contacto (A) de la correa sobre la polea menor se realiza aplicando la siguiente expresin:

Donde, A es el ngulo de contacto sobre la polea menor, en ; E es la distancia entre ejes de poleas; d es el dimetro de la polea menor; D es el dimetro de la polea mayor.

VELOCIDAD LINEAL DE LA CORREA

Para el clculo de la velocidad lineal de la correa se emplea la siguiente expresin:

Dnde: vt es la velocidad lineal o tangencial de la correa, enm/s; d es el dimetro de la polea menor, enmm; N son las revoluciones por minuto (r.p.m.) de la polea menor;

POTENCIA EFECTIVA POR CORREA

La potencia efectiva por correa (Pe) se calcula a partir de la potencia base (Pb) afectada de los coeficientes correctores por longitud de correa (Fcl) y por arco de contacto (FcA). De esta forma la expresin que proporciona la potencia efectiva es la siguiente:

CALCULO DEL NUMERO DE CORREAS

El clculo del nmero de correas necesaria para mover la transmisin es inmediato y resulta de dividir la potencia corregida (Pc) que constituye el total de la potencia a transmitir, entre la potencia efectiva (Pe) por correa. Es decir, que: