UNSA Ingeniera Mecnica

DISEO MECANICO IIUNSA Ingeniera Mecnica

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SISTEMAS DE TRANSMISION POR FAJAS.

1.- INTRODUCCION A SISTEMAS DE TRANSMISION DE POTENCIA.Para la transmisin de torque de una mquina motriz a una mquina conducida, existen al menos cuatro mtodos muy utilizados: Correas flexibles de caucho reforzado (fajas de transmisin) y Cadenas de rodillos. Transmisin con engranajes. Transmisin por acoplamientos.Para seleccionar el mtodo a utilizar depende de la potencia, de la posicin de los ejes, la relacin de transmisin, la sincronizacin, distancia entre ejes y costo.

2.-FAJAS DE TRANSMISIN.Las transmisiones por fajas o correas se caracterizan por su forma especialmente sencilla, marcha silenciosa y una considerable capacidad de absorber elsticamente los choques. Sus componentes tienen generalmente un precio reducido, de aproximadamente el 63% del de las transmisiones por engranajes cilndricos, sin embargo las dimensiones de las ruedas son mayores, as como las distancias entre centros y la carga sobre los cojinetes, la usualmente poca duracin de la correa las cataloga como una transmisin de mediana durabilidad y existe deslizamiento elstico durante el funcionamiento de la transmisin.

Figura 1 . Vista isomtrica de una transmisin por fajaFig. 2 Esquema de una transmisin por fajas.

Las transmisiones por fajas son transmisiones por friccin y flexibles, lo que le permite transmitir el movimiento de la polea conductora a la conducida, con la potencia deseada, gracias a la fuerza de rozamiento que surge en el contacto entre la polea y correa dado por el tensado de esta ltima.

La transmisin por correas ms sencilla consta de una polea conductora, una polea conducida y una correa montada con tensin sobre las poleas, que transmite la fuerza circunferencial por rozamiento. El esquema de una transmisin de este tipo se muestra en la figura 2.Son identificados los parmetros geomtricos bsicos de una transmisin por correas, siendo:a - Distancia entre centros de poleas.d1 - Dimetro primitivo de la polea menor.d2 - Dimetro primitivo de la polea mayor.1 - ngulo de contacto en la polea menor.2 - ngulo de contacto en la polea mayor.3.-CAMPO DE APLICACIN.Usualmente, las transmisiones por correas se emplean cuando se necesita: Altas velocidades de rotacin. Rigurosas exigencias de suavidad de trabajo. Distancias entre centros relativamente grandes. Transmisin de rotacin a varias poleas. Transmisiones con bajo costo de inversin y mantenimiento.4.-VENTAJAS Y DESVENTAJAS.Ventajas Marcha casi silenciosa. Buena absorcin y amortiguacin de choques. Disposicin sencilla, sin crter ni lubricacin. Mltiples posibilidades de instalacin para diferentes aplicaciones. Desacoplamiento sencillo. Bajo costo. Variacin sencilla de la relacin de transmisin. Esto se logra en correas planas con poleas escalonadas y en correas trapeciales con poleas cnicas, que permiten variar el dimetro efectivo de las poleas. Posibilidad de trabajar a altas velocidades de rotacinDesventajas Grandes dimensiones exteriores. Inevitabilidad del deslizamiento elstico de la correa. Grandes fuerzas sobre los rboles (ejes) y apoyos debido a que la tensin total en ambos ramales de la correa es considerablemente mayor que la fuerza circunferencial a transmitir. Variacin del coeficiente de rozamiento a causa del polvo, suciedad, aceite o humedad.5.-CLASIFICACION DE LAS CORREAS Y DE LAS TRANSMISIONES.Las correas se pueden clasificar de acuerdo a los siguientes aspectos.5.1.Segn la seccin transversal de la correa.- Correas planas.- Correas trapeciales- Correas dentadas- Correas multi V- Correas redondas

Correas PlanasSon correas con seccin transversal rectangular, definida por su espesor h, y su ancho b. En la zona del empalme la resistencia de la transmisin puede disminuir hasta un 85%. Los materiales ms utilizados para su construccin son el caucho y las poliamidas.Se emplean fundamentalmente para las siguientes aplicaciones:Cuando hay desplazamientos laterales.Para grandes distancias entre centros.Cuando existen grandes fuerzas perifricasCuando hay flexin en los dos planos.Para dimetros muy pequeos, ya que son muy flexibles y admiten un mayor tensadoCorreas RedondasSe emplean para bajas potencias, se caracterizan por el dimetro de la seccin transversal d, que oscila en el rango de 3 y 12mm. El perfil de las ranuras de la polea se selecciona semicircular, con radio igual al de la correa, o trapecial con ngulo de 40o. Son apropiadas para aplicaciones de bajas cargas, aplicaciones de poca responsabilidad, transmisiones pequeas y en equipos de laboratorio. Se construyen de cuero, algodn y caucho.Correas TrapecialesTienen una amplia aplicacin en la industria. Esta correa admite una transmisin con distancia entre centros pequea y grandes relaciones de transmisin. En estas condiciones las correas planas trabajaban muy mal y su capacidad de traccin era insuficiente. En cambio, tienen en desventaja la necesidad de mayores dimetros mnimos.La seccin transversal de una correa trapecial se define por su ancho b y su alto h. Estas correas tienen mayor capacidad tractiva debido a su forma, de manera que la fuerza de traccin es mayor respecto a las planas.De acuerdo a la relacin b/h, las correas trapeciales tienen una clasificacin dentro de ellas:- Normales b/h=1.6- Estrechas b/h=1.2 Tienen mayor capacidad tractiva por tener una mayor rea de contacto, aumentando la fuerza a transmitir.- Anchas b/h=2.5-3.5 Se emplean fundamentalmente en variadores de velocidad.

Los perfiles ms empleados en la actualidad son los estrechos, y han quedado las correas normales para los necesarios reemplazos de las transmisiones diseadas anteriormente. Estos perfiles aunque mantienen sus proporciones crecen en tamao y se identifican por letras. As tenemos que en el sistema mtrico-ISO: las correas normales son denominadas por Z, A, B. C, etc, y las correas estrechas como SPZ, SPA, SPB y SPC.

CARACTERISTICAS GEOMETRICAS DE CORREAS NORMALES - DIN 2215 (BS3790/ISO 4184)

Correas multi VSon una combinacin de correas planas y trapeciales, uniendo las ventajas de las planas en cuanto a su gran flexibilidad y la alta capacidad tractiva de las trapecialesCorreas dentadasSon correas que por su dimetro exterior son planas, pero por su dimetro interior esta dotada de protuberancias que pueden tener diferente formas, trapeciales, redondas y trapeciales redondeadas con flanco parablicos.

Esta transmisin se distingue por el uso de poleas dentadas. Su trabajo no depende slo de la friccin sino tambin de la forma de sus elementos. Las formas geomtricas y materiales empleados definen las siguientes caractersticas: Gran sincronismo de marcha Alta eficiencia 98% Alta resistencia a la fatiga Pueden comprarse abiertas o sinfn Cubren una gran gama de pasos y anchos Se fabrican con gran resistencia a altas temperaturas y al contacto con aceites y derivados del petrleoAdems de las correas indicadas se pueden encontrar las siguientes:Dimensiones normalizadas de perfiles estrechos (Normas RMA de E.U.A.)Designacin3V5V8V

b (pulg.)3/85/81

h (pulg.)10/3217/3229/32

Dimensiones normalizadas de perfiles de correa trapecial para servicios ligeros (Lght duty).Designacin2L3L4L5L

b (pulg.)2/83/84/821/32

h (pulg.)4/327/3210/3212/32

b / h21.711.61.75

5.2.Segn el empalme de los extremos.- Correas engrapadas- Correas pegadas- Correas cosidas- Correas sinfn.Las transmisiones se pueden clasificar:1.Segn la disposicin de la correa y los ejesTransmisin por correa abierta. Se emplea en rboles paralelos si el giro de estos es un mismo sentido. Es la transmisin ms difundida. En estas transmisiones la flexin en la correa es normal y depende fundamentalmente del dimetro de la polea menorTransmisin por correa cruzada. Se emplea en rboles paralelos si el giro de estos es en sentido opuesto. En perfiles asimtricos la flexin es inversa (alternativa). Para evitar un intenso desgaste en la zona que cruzan las correas, es recomendable elegir una distancia entre ejes mayor de 35 a 30 veces el ancho de la correaTransmisin por correa semicruzada. Se emplea si los rboles se cruzan (generalmente a 90). Es recomendable que la disposicin definitiva de las poleas se haga luego de verificar la transmisin en la prctica, para que no salte la correa de las poleas. Es recomendable elegir una distancia entre ejes mayor de 4 veces la suma del dimetro dimetro de paso y el ancho de la polea con eje horizontal.

Transmisin por correa con mltiples poleas. Se emplea para trasmitir el movimiento desde un rbol a varios rboles que estn dispuestos paralelamente. Las poleas pueden estar con relacin a la correa con un montaje interior o combinado (admisible con perfiles simtricos).

Transmisin por correa con rodillo tensor exterior.Se emplea cuando es imposible desplazar las poleas para el tensado de las correas y se desea aumentar el ngulo de contacto en la polea menor (mayor capacidad tractiva). Las correas con perfil asimtrico sufren una flexin inversa.Transmisin por correa con rodillo tensor interior.Se emplea cuando es imposible desplazar las poleas para el tensado de las correas. En casos que se pueda disminuir el ngulo de contacto en la polea menor produce una mejora en la vida til de la correa por producir en ella una flexin normal.

6.-PARAMETROS PRINCIPALES EN LAS TRANSMISIONES.Potencias.Los valores de las potencias transmisible van desde valores muy pequeos hasta medios (0.3 kW hasta 50 kW), pueden llegar a transmitir hasta 1500 kW con transmisiones de gran tamao y varias correas, correas multi-V o planas de gran ancho.VelocidadesLa alta velocidad de la correa caracteriza a estas transmisiones. Generalmente las velocidades mximas pueden variar para cada tipo de correa. Planas tradicionales < 50 m/s Planas especiales sinfn < 100 m/s (Tienen poca duracin) Trapeciales normales