Slide Correntes-2023 1

Elementos de Máquinas II Correntes PROFA. GIULIANA SARDI VENTER UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ Correntes O que são? Para que servem? 2 Correntes Quais as vantagens das correntes? 3 Correntes Quais as vantagens das correntes? - Relação de transmissão constante - sem escorregamento; - Aplicações para ambientes com resíduos, poeira, umidade, etc; - Acionamento de várias rodas dentadas com uma única corrente; - Grandes distâncias entre os centros; - Rendimentos ~97%. 4 Correntes Quais as desvantagens das correntes? 5 Correntes Quais as desvantagens das correntes? - Ruído; - Sistemas extras para amortecimento e esticamento; - Corrosão; - Menor vida útil - desgaste. 6 Correntes - componentes 7 Correntes de rolos: Correntes - componentes 8 Correntes de rolos: Correntes - componentes 9 Correntes para escavadeiras: Correntes - componentes 10 Correntes de passo longo: Correntes - componentes 11 Corrente de dentes: Correntes - componentes 12 Corrente de dentes: Correntes - componentes 13 Corrente para transportadores: Correntes - componentes 14 Esticadores: Correntes - componentes 15 Esticadores: Esticadores DIY para corrente de bicicleta: https://www.youtube.com/watch?v=l_QpMME6U-o Esticador automático para corrente de moto: https://www.youtube.com/watch?v=FF-y0MrOw1I Correntes - componentes 16 Configurações favoráveis para os eixos: Correntes - componentes 17 Configurações desfavoráveis para os eixos: Correntes - componentes 18 Amortecedores: Correntes - parâmetros 19 p a p 50 30   Correntes - parâmetros 20 Número de fileiras Correntes - parâmetros 21 Rodas dentadas: Correntes - parâmetros 22 Rodas dentadas: 2 2 2 D p sen     2 sen p D  z  360   z sen p D   180 Correntes - parâmetros 23 Rodas dentadas:        z sen p d o p 180               z p d o E cot 180 6,0 Correntes - parâmetros 24 Rodas dentadas: Correntes - parâmetros 25 Problema do efeito poligonal e número mínimo de dentes: Correntes - parâmetros 26 Problema do efeito poligonal e número mínimo de dentes: Correntes - parâmetros 27 Velocidade tangencial e rotação limite: 60 . . n v  z p Correntes - parâmetros 28 Problema do efeito poligonal e número mínimo de dentes:              z 180 tg 1 z 180 sen 1 z V V  Correntes - parâmetros 29 Problema do efeito poligonal e número mínimo de dentes: 17 1min  z Correntes - parâmetros 30 Recomendações de projeto:   50 min 2 1   z z 17; 1min  z 80; 2max  z Evitar rodas dentadas com dimensões exageradas. Correntes - parâmetros 31 Ângulo de contato (mínimo 120°):          a z arcsen p z 2 ) ( 2 1 2   Correntes - parâmetros 32 Número de elos da corrente: Arredondar para o número par mais próximo. É indicado utilizar número ímpar de dentes nas rodas dentadas. a p z z z z p a X 2 1 2 2 1 2 2 ) ( 2             Correntes - parâmetros 33 Comprimento da corrente: Correção da distância entre eixos: 1000 X.p L                              2 1 2 2 2 1 2 1 2 2 2 4  z z z z X z z p X acorr Correntes - esforços na corrente 34 Força tangencia devido ao torque: Força centrífuga: G = peso da corrente por unidade de comprimento. 2 p t F d T  g G S 2v  Correntes - esforços na corrente 35 Carga de tração resultante: ADM t C S F T    Carga admissível fornecida pelos fabricantes da corrente em análise. Correntes - esforços no eixo 36 Relação empírica da força atuante no eixo. Exercício - 3-3 37 Uma corrente de rolos ANSI 40 tripla ($G = 0,63 kgf/m = 6,17819 N/m$) transmite uma potência de 6,33 CV desde uma roda motora de 21 dentes que gira a 1200 rpm. Para uma razão de velocidades de 3:1, determine: a) a carga máxima atuante na corrente b) o fator de segurança da transmissão -> aula que vem c) o comprimento da corrente para uma distância entre eixos aproximada de 20” = 50.80 cm. Exercício - 3-4 38 Um sistema de correntes de rolos ANSI 100 simples serve para transmitir uma potência de 11 CV de um motor elétrico que gira a 500 rpm. A roda motora tem 12 dentes e a roda movida tem 60 dentes. Determine a variação da velocidade da corrente e o comprimento da corrente para uma distância entre centros máxima recomendada. Supor um fator de serviço de 1,8. Bibliografia •Elementos de Máquinas - Projeto de Sistemas Mecânicos - Júlio Cézar de Almeida etal. - 2017 • Capítulo 10 •https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/5804243/mod_reso urce/content/1/Transmissão%20por%20corrente.pdf •Elementos de Máquinas de Shigley - Projeto de Engenharia Mecânica - Budynas e Nisbett. McGraw Hill (Bookman) -8a edição • Capítulo 17 39 UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ Elementos de Máquinas II Correntes PROFA. GIULIANA SARDI VENTER UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ Correntes Etapas de seleção de correntes de rolos - expectativa de 15000h de vida. Pré - requisitos de projeto: potência a transmitir, rotação dos eixos, características do acionamento (definição de Ko) e estimativa da distância entre os eixos. 1) Definição da potência de projeto; 2 o o p P  K N Correntes 2) Definição do tipo da corrente: 3 Correntes 2) Definição do tipo da corrente: 4 Correntes Tabela 10.3 Potência limite (em hp) para correntes de rolos simples segundo ANSI B.21.1 e rodas dentadas com 17 dentes (Adaptado a partir da norma ANSI B.21.1.) Passo da corrente (mm) / Designação ANSI n1 (rpm) 6,35 9,52 12,7 15,87 19,05 25 35 40 50 60 25,4 31,75 38,1 44,45 50,8 57,15 80 100 120 140 160 180 50 0,05 0,16 0,37 0,72 1,24 2,88 5,52 9,33 14,4 20,9 28,9 100 0,09 0,29 0,69 1,34 2,31 5,38 10,3 17,4 26,9 39,1 54,0 200 0,16 0,54 1,29 2,50 4,30 10,0 19,2 32,5 50,3 72,9 101 300 0,23 0,78 1,88 3,70 5,92 14,5 27,4 46,0 71,3 103 145 400 0,30 1,01 2,40 4,67 8,03 18,7 35,9 60,6 93,8 136 188 500 0,37 1,24 2,93 5,71 9,81 22,9 43,9 74,1 115 166 204 600 0,44 1,48 3,47 6,67 11,4 27,0 51,9 87,0 127 183 226 700 0,51 1,72 4,01 7,74 13,3 31,0 59,3 100 141 204 249 800 0,58 1,95 4,57 8,80 15,1 34,9 66,8 112 157 226 273 900 0,62 2,10 4,98 9,69 16,7 38,9 52,1 60,9 69,6 76,8 84,4 1000 0,62 2,10 5,27 10,4 18,3 37,7 45,0 52,0 59,0 65,6 72,1 1200 0,68 2,73 6,45 12,8 22,1 28,7 34,0 39,6 44,9 49,9 1400 0,93 3,13 7,41 14,4 24,8 27,2 31,6 35,6 1600 1,04 3,53 8,36 18,2 22,3 25,8 1800 0,77 2,63 5,36 10,8 15,6 18,7 21,6 2100 1,33 4,51 7,81 12,4 14,9 2400 1,50 3,62 6,75 11,5 2700 1,65 3,40 6,72 11,6 3000 1,84 3,53 7,73 13,3 3500 2,11 5,29 11,4 21,5 39,5 57,3 Correntes 6 3) Decidir número de dentes. Se não houver limite de tamanho, usar z1 = 17 (elimina o efeito poligonal). Encontrar z2: 4) Comparar a rotação máxima em função do passo (Tab 10-1) e calcular a velocidade tangencial: 1 2 2 1 2 1 2 1 2 1 n n z z Mt Mt r r d d i p p p p      60 . . n v  z p Correntes 7 5) Definir o número de elos e comprimento da corrente: a p z z z z p a X 2 1 2 2 1 2 2 ) ( 2             1000 L  X.p Correntes 8 6) Correção da distância entre centros: 7) Determinação dos diâmetros das rodas dentadas:                             2 1 2 2 2 1 2 1 2 2 2 4  z z z z X z z p X acorr        z sen p d o p 180               z p d o E cot 180 6,0 Correntes 9 8) Determinar potência básica de transmissão: K1 = fator de correção do número de dentes (Tabela 10.4) K2 = fator de correção de fileiras (Tabela 10.5) TAB BAS K K N N 1 2  Correntes Tabela 10.4 Fator de correção do número de dentes – K1 (Reproduzido com autorização de Filho, 2009) z1 K1 z1 K1 11 0,53 22 1,29 12 0,62 23 1,35 13 0,70 24 1,41 14 0,78 25 1,46 15 0,85 30 1,73 16 0,92 35 1,95 17 1,00 40 2,15 18 1,05 45 2,37 19 1,11 50 2,51 20 1,18 55 2,66 21 1,26 60 2,80 Correntes Tabela 10.5 Fator de correção de fileiras – K2 (Adaptado a partir da norma ANSI B.21.1) Número de fileiras K2 2 1,7 3 2,5 4 3,3 Correntes 12 9) Determinar coeficiente de segurança: 10) Verificar recomendações de projeto: p BAS P N CS      p à a par X ímpar z z z z z z 30 50) ( , 50 80 17 2 1 min 2 1 max 2 min 1        Correntes - lubrificação 13 Vida esperada de 15kh apenas quando garantida uma boa lubrificação. Para potências elevadas, deve-se garantir fluxo de óleo contínuo, contribuindo para o resfriamento da corrente. a) manual - até v = 3 m/s Correntes - lubrificação 14 b) gotejamento Correntes - lubrificação 15 c) banho de óleo Correntes - lubrificação 16 d) bomba de óleo Correntes - lubrificação 17 Indica-se uso de óleo mineral puro. Correntes - lubrificação 18 Indica-se uso de óleo mineral puro. Exercício - 3-1 19 Um transportador de rosca consome 7.0 HP de potência e deve ser acionado por uma corrente de rolos. O transportador trabalha numa rotação de 250 rpm, o motor tem 800 rpm, e a distância entre centros poderá ser ajustada entre 800 e 900 mm. Pede-se dimensionar a transmissão. Por questões de espaço disponível, adotar z1 = 15 dentes e um fator de sobrecarga de 1.3. Exercício - 3-2 20 Um compressor (adotar um fator de serviço = 1.2) deverá ser acionado a partir de uma transmissão por correntes de rolos dupla, acionado por um motor de 15 kW que possui uma rotação de 1160 rpm. O volante do compressor deve girar a 290 rpm e a distância entre centros estimada é de 600 mm. Dimensionar a transmissão, considerando um pinhão com 21 dentes. Exercício - 3-5 21 Um sistema de correntes de rolos ANSI 80 dupla ($G = 2,67 kgf/m = 26,18376 N/m$) é utilizada para transmitir uma potência de 12000 W de um motor elétrico que gira a 600 rpm. A roda motora tem 17 dentes e a roda movida deve trabalhar na faixa de 320 rpm. Determine a rotação exata de saída, o esforço máximo atuante sobre o eixo da roda dentada motora e o coeficiente de segurança da transmissão. Supor um fator de serviço de 1,4. Exercício - 3-3 22 Uma corrente de rolos ANSI 40 tripla ($G = 0,63 kgf/m = 6,17819 N/m$) transmite uma potência de 6,33 HP desde uma roda motora de 21 dentes que gira a 1200 rpm. Para uma razão de velocidades de 3:1, determine: a) a carga máxima atuante na corrente b) o fator de segurança da transmissão c) o comprimento da corrente para uma distância entre eixos aproximada de 20” = 50.80 cm. Exercício - 3-4 23 Um sistema de correntes de rolos ANSI 100 simples serve para transmitir uma potência de 11 HP de um motor elétrico que gira a 500 rpm. A roda motora tem 12 dentes e a roda movida tem 60 dentes. Determine o coeficiente de segurança. Supor um fator de serviço de 1,8. Bibliografia •Elementos de Máquinas - Projeto de Sistemas Mecânicos - Júlio Cézar de Almeida etal. - 2017 • Capítulo 10 •Elementos de Máquinas de Shigley - Projeto de Engenharia Mecânica - Budynas e Nisbett. McGraw Hill (Bookman) -8a edição • Capítulo 17 24 UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ