Correias

ELEMENTOS DE MÁQUINAS III\n\nCAP. I - TRANSMISSÃO DE MOVIMENTOS\n\nCORREIAS\n\n1 - Definição de polia e relação de transmissão.\n\n2 - Correia plana.\n\n3 - Tensionador e esticador.\n\n4 - Materiais para correia plana.\n\n5 - Correia em V.\n\n6 - Correia dentada.\n\n7 - Manutenção em correia e polias.\n\n8 - Esforços em correias.\n\n9 - Dimensionamento da correia em V. Transmissão por polias e correias\n\nPara transmitir potência de uma árvore à outra, alguns dos elementos mais antigos e mais usados são as correias e as polias.\n\nAs transmissões por correias e polias apresentam as seguintes vantagens:\n\n• baixo custo inicial, alto coeficiente de atrito, elevada resistência ao desgaste e funcionamento silencioso;\n• são flexíveis, elásticas e adequadas para grandes distâncias entre centros.\n\nRelação de transmissão (i)\n\nÉ a relação entre o número de voltas das polias (n) numa unidade de tempo e os seus diâmetros. A velocidade periférica (V) é a mesma para as duas rodas.\n\nV1 = V2 = πD1n1 = πD2n2\n\nOnde:\nD1 = da polia menor\nD2 = da polia maior\nn1 = n° de voltas por minuto (rpm) da polia menor\nn2 = rpm da polia maior.\n\nLogo:\n\nV1 = V2\n\nπD1n1 = πD2n2\n\nD1n1 = D2n2\n\nn1/n2 = D2/D1 = i\n\nTransmissão por correia plana\n\nEssa maneira de transmissão de potência se dá por meio do atrito que pode ser simples, quando existe somente uma polia motora e uma polia movida (como na figura abaixo), ou múltiplo, quando existem polias intermediárias com diâmetros diferentes. A correia plana, quando em serviço, desliza e portanto não transmite integralmente a potência.\n\nA velocidade periférica da polia movida é, na prática, sempre menor que a da polia motora. O deslizamento depende da carga, da velocidade periférica, do tamanho da superfície de atrito e do material da correia e das polias.\n\nO tamanho da superfície de atrito é determinado pela largura da correia e pelo ângulo de abraçamento ou contato (α) (figura acima) que deve ser o maior possível e calcula-se pela seguinte fórmula:\n\nα para a polia menor\n\nα = 180° - 60° (D2 - D1)/L\n\nPara obter um bom ângulo de abraçamento é necessário que:\n\n• a relação de transmissão i não ultrapasse 6:1;\n• a distância entre eixos não seja menor que 1,2 (D1 + D2).\n\nSe for um trabalho simples, a polia motora e a movida giram no mesmo sentido. No acoplamento cruzado as polias giram em sentidos diferentes permitindo ângulos de abraçamento maiores, porém o desgaste da correia é maior.\n\nFormato da polia plana\n\nSegundo norma DIN 111, a superfície de contato da polia plana pode ser plana ou abaulada. A polia com superfície plana conserva melhor as correias e a polia com superfície abaulada guia melhor as correias.\n\nO acabamento superficial deve ficar entre quatro e dez milésimos de milímetro (4-10μm).\n\nQuando a velocidade da correia supera 25m/s é necessário equilibrar estática e dinamicamente as polias (balanceamento). Tensionador ou esticador\n\nQuando a relação de transmissão supera 6:1, é necessário aumentar o ângulo de abrangemento da polia menor. Para isso, usa-se o rolo tensionador ou esticador, acionado por mola ou por peso.\n\nA tensão da correia pode ser controlada também pelo deslocamento do motor sobre guias ou por sistema basculante. Materiais para correia plana\n\n• Couro de boi\nRecebe emendas, suporta bem os esforços e é bastante elástico.\n\n• Material fibroso e sintéticos\nNão recebe emendas (correia sem-fim), própria para forças sem oscilações, para polia de pequeno diâmetro. Tem por material base o algodão, o pelo de camelo, o viscose, o perlon e o nylon.\n\n• Material combinado, couro e sintéticos\nEssa correia posição face interna feita de couro curtido ao cromo e é externa de material sintético (perlon). Essa combinação produz uma correia com excelente flexibilidade, capaz de transmitir grandes potências.\n\nTransmissão por correia em V...\nPraticamente não tem deslizamento.\nRelação de transmissão até 10:1.\nPermite uma boa proximidade entre eixos. O limite é dado por p = D + 3/2h (D = diâmetro da polia maior e h = altura da correia).\nA pressão nos flancos, em consequência do efeito de cunha, triplica em relação à correia plana. Para especificação de correias, pode-se encontrar, por aproximação, o número que vai ao lado da letra, medindo o comprimento externo da correia, diminuindo um dos valores abaixo e transformando o resultado em polegadas.\n\nPerfil das canal das polias\nAs polias em V têm suas dimensões normalizadas e são feitas com ângulos diferentes conforme o tamanho.\nDimensões normalizadas para polias em V.\n\nO perfil dos canais das polias em V deve ter as medidas corretas para que haja um alojamento adequado da correia no canal. A correia não deve ultrapassar a linha do diâmetro externo da polia nem tocar no fundo do canal, o que anularia o efeito de cunha.\n\nRelação de transmissão (i) para correias e polias em V\nUma vez que a velocidade (V) da correia é constante, a relação de transmissão está em função dos diâmetros das polias.\n\nPara as correias em V, deve-se tomar o diâmetro nominal médio da polia (Dm) para os cálculos.\nO diâmetro nominal calcula-se pela fórmula:\n\nDm = De - 2x\n\nOnde:\nDe = diâmetro da polia\nx = altura efetiva da correia\nh = altura da correia Transmissão por correia dentada\nA correia dentada em união com a roda dentada correspondente permitem uma transmissão de força sem deslizamento. As correias de qualidade têm no seu interior vários cordões helicoidais de vidro ou de fibra de vidro que suportam a carga e impedem o alongamento. A força se transmite através dos flancos dos dentes e pode chegar a 400N/cm².\n\nO perfil dos dentes pode ser trapezoidal ou semicircular, geralmente, são feitos com módulos 6 ou 10.\nAs polias são fabricadas de metal sinterizado, metal leve ou ferro fundido em área especial para precisão nas medidas em aprimoramento superficial.\n\nPara o cálculo das polias e correias dentadas, deve-se conhecer as dimensões da correia ou o número de sulcos da polia, o pouco que mesmo, e o número de sulcos da polia maior:\n\ni = número de sulcos\npolia maior –\npolia menor\n Tipo de defeito da polia\nRepercussão do defeito sobre a posição de montagem\nDefeito de funcionamento na transmissão por correia\n\nfuro com excesso de diâmetro à entrada\nmontagem desalinhada\n\nsuperfície de contato abaulada (cubo)\nmontagem desalinhada\n\nsuperfície de contato abaulada (eixo)\nmontagem desalinhada\n\nsuperfície de ajuste de eixo com o eixo oblíquo\nmontagem desalinhada\n\nfuro da polia com o eixo oblíquo\nmontagem desalinhada\n\nsuperfície de ajuste do eixo excentrica\nmontagem excêntrica\n\nfuro excêntrico da polia\nmontagem excêntrica Esforços na Correia\nEm um sentido, o motor aciona a transmissão com uma força motora (Ft). Porém, em sentido contrário, atua a carga, às vezes a sobrecarga e a força de atrito, representadas por (F2) que se opõe ao movimento.\nA força tangencial (Ft), resultante entre (F1) e (F2), é que movimenta a transmissão.\nPara determinarmos \"F1\" e \"F2\", devemos utilizar as duas equações a seguir:\nF1 = F2 . e^(μα)\nonde: e = base dos logaritmos neperiano, e = 2,71 (sempre);\nμ = coeficiente de atrito entre a correia e a polia,\nα = 0,25 (normalmente);\nα = ângulo de abraçamento da polia menor (rad).\n\nFigura 15.124.\nαdad = α . (ρ - α / 180°)\nFt = 2 . Mt1 / d1\nF2 = 2 . Mt2 / d2\nMt1 = 71620 . N\nn1\nMt2 = 71620 . N\nn2\nonde: Ft = força tangencial;\nF1 = força ativa;\nF2 = força resistiva;\nMt1 = momento torque (kgf.cm);\nd1 = diâmetro da polia menor (cm);\nN = potência a transmitir (CV);\nn1 = rotação da polia menor (rpm);\nn2 = rotação da polia maior (rpm);\nMt2 = momento torque no eixo da polia maior (kgf.cm).