Correas

ELEMENTOS FLEXIBLES
DE
TRANSMISIÓN DE POTENCIA
GENERALIDADES
CORREAS
La transmisión de potencia por movimiento continuo circular permite
además llevar a cabo las transformaciones de cupla y potencia necesarias

TRANMISIONES COMP. RIGIDOS
TRANS. NO
SINCRONICAS
(FRICCION)
TRANSMISIONES
SINCRONICAS
(ENGRANE)
TRANSMISIONES COMP. FLEXIBLES
ELEMENTOS FLEXIBLES DE TRANSMISION

Correas planas

Correas en V (caucho o neoprene)

Estándar

Angostas

Múltiples

Hexagonales

Correas Sincronizadas

Cadenas de rodillos

Cables de alambre de acero

Ejes flexibles
CARACTERÍSTICAS GENERALES de
ELEMENTOS FLEXIBLES DE TANSMISION

Permiten la transmisión de potencia mecánica a
distancias grandes.

Menor precisión de montaje que engranajes.

Menor costo total que transmisión por engranajes. 

Algunos
son
capaces
de
mecánicas. Otros las generan.
absorber
vibraciones
CABLES DE ACERO
Aaa
-
EJES FLEXIBLES
No necesitan tensión de montaje
P
CORREAS - CARACTERÍSTICAS
-
Silenciosas.
-
Gran variedad de dimensiones, potencias y aplicaciones.
-
Gran capacidad de amortiguación de vibraciones.
-
Toleran desalineación entre ejes y ejes no paralelos.(en V)
-
Pueden patinar. No proveen movimiento sincronizado.
-
Pueden patinar. Pueden actuar como “fusible” mecánico.
-
Permiten inversión de sentido de giro
-
Permiten cambio de dirección de ejes (planas solamente)
Transmisión por CORREAS PLANAS
Polea 1 tractora
Grafica Caso m = 1
Polea 1
Transmisión por correas Trapezoidales (V)
Efecto de acuñamiento en correas
trapezoidales
CORREAS TIPOS V Y HEXAGONALES
Correa múltiple
Correa sincronizada
Correa V Estandar (fibra vegetal)
Correa hexagonal
LONGITUD DE ELEMENTO

Exacta:
directa

Aproximada:
L = [4
[4*C
C22 -+(D
(D -- d)2]1/2
d)2 ]1/2 + ½ (D θL + d θS)
directa e invertida
(D  d ) 2
L  2C  1.57( D  d ) 
4C
Reversing Belts


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Fig.
17–2
Flat-belt with Out-of-plane Pulleys


Access the text alternative for slide images.
Fig.
17–3
Flat-belt Shifting Without Clutch


Access the text alternative for slide images.
Fig.
17–4
Variable-Speed Belt Drives


Access the text alternative for slide images.
Fig.
17–5
ANGULO DE CONTACTO o ABRACE
Transmisión directa
Dd 

2
C


    2  arcsen
Transmisión cruzada
Dd

2
C


    2  arcsen
MECANISMO DE TRANSMISION POR FRICCION
Fenómeno de arrastre elástico o
Fenómeno de deslizamiento
controlado
α abrace = α reposo + α
deslizamiento
α reposo = α inactivo = αr
α deslizamiento = α efectivo = αd
Aprox. 80 % de la potencia total se
transmite por fricción estática
Las correas no son capaces de
transmitir potencia sin tracción inicial.
LEY de PRONY MODIFICADA
Resolviendo la ecuación diferencial resultante de combinar las ecuaciones de proyección
se deduce
(F1 – Fc) / (F2 – Fc) = efө. (1)
Siendo además  F1 = Fi + Fc + ΔF´ = Fi + Fe + T/D
(2)
 F2 = Fi + Fc - ΔF´ = Fi + Fe – T/D
(3)
Resultan de (1), (2) y (3)
Fi = (T/D) [efө + 1] / [efө - 1]
F1 = Fc + Fi [2 efө ] / [efө + 1] (4)
F2 = Fc + 2 Fi / [efө. + 1]
(5)
Gaspar De Prony
1755-1839
Free Body of Infinitesimal Element of Flat Belt 1

dS  (mr d )r 2  mr 2 2 d  mV 2 d  Fc d
 Summing forces radially, with sin(
d /2
 Fr  ( F  dF )
(a )
d /2) ≈
d
d
F
 dN  dS  0
2
2
 Ignoring the higher-order term,
dN  F d  dS

Fig.1
7–6
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(b)
Free Body of Infinitesimal Element of Flat Belt 2

 Summing forces tangentially,
Fig.1
7–6
 F   f dN  F  ( F  dF )  0
t
a) and
(b),
2 2
 Incorporating Equations. (
dF  f dN  f F d  f dS  f F d  fmr  d
dF
 f F   f mr 2 2
(c)
d
Analysis of Flat Belt 1
dF
 f F   f mr 2 2
d
(c )
F  A exp( f  )  mr 2 2
(d )
F at   0 equals F2 gives A  F2  mr 2 2
F  ( F2  mr 2 2 ) exp( f  )  mr 2 2
(17 - 5)
F    F1  ( F2  mr 2 2 ) exp( f  )  mr 2 2
(17 - 6)
F1  mr 2 2 F1  Fc

 exp( f  )
2 2
F2  Fc
F2  mr 
(17 - 7)
Fc  mr 2 2
Analysis of Flat Belt 2
 Eq. (17–7) is known as the belting
equation. 2 2
F1  Fc
F1  mr 

 exp( f  )
2 2
F2  mr 
F2  Fc
(17 - 7)
 It can also be written as
exp( f  )  1
F1  F2  ( F1  Fc )
exp( f  )
 Note that
Fc  mr 2 2
Fc is
(17 - 8)
ZONA DE FUNCIONAMIENTO
Diagrama de
Prony
Modificado con
fuerza centrípeta
(4) y (5) en
función de Fi
(fuerza colineal en
la correa bebido al
montaje
necesario)
/ DESVIADORA
METODOS USUALES PARA MANTENER LA
TRACCION INICIAL o TENSAR

Montar el motor sobre una base pivotada.

Colocar una polea de tensión. (simil desviadora)

Montar el motor sobre una base con ranuras. Tensión
mantenida por medio de resortes precargados.

Montar el motor sobre una base con ranuras. Tensión
fija establecida en el montaje.
TRACCION INICIAL
Base Pivotada

Método (gráfico/analítico)

Método gráfico
VELOCIDAD EN LAS CORREAS
 A velocidades bajas, el efecto de la fuerza centrífuga no es apreciable.
 Las correas se adaptan mejor a velocidades lineales altas, que otros elementos
flexibles.
 Sin embargo, existe límites a la velocidad de funcionamiento de las
transmisiones debidas a:
 Balanceo de poleas
 Vida de los rodamientos (recordar fuerza de montaje)
 Rápido aumento del efecto centrífugo
 Cantidad de ciclos de flexión por unidad de tiempo
 Capacidad neta de transmitir potencia
 Cada fabricante impone sus límites, dependiendo de la calidad de los
elementos de la transmisión.
TRANSMISIONES CON MAS DE
UNA CORREA POR MANDO
 Se debe tener especial cuidado al montar transmisiones con correas
múltiples.
 La diferencia de longitud entre correas generará una tensión diferente en
cada correa al tensar el conjunto.
 Cada correa será capaz de tomar carga hasta llegar al límite de Prony
impuesto por su lado menos tenso.
 Las mas cortas pueden llegar a sobrecargarse y romperse
prematuramente.
 Cuando se rompe una correa de un grupo, las restantes deben ser
capaces de transmitir la carga temporalmente.
 Al momento del recambio, TODAS las correas deben ser
reemplazadas.
 El estiramiento natural de las correas una vez usadas hará que la nueva
sea invariablemente mas corta.
POLEAS EN V

Cada fabricante especifica el perfil de las poleas a emplear según el
diseño de su sección de correa.
CALCULO de Correa V
 Factor de Servicio de potencia: según el tipo de impulsor e
impulsado y el ambiente de trabajo.
 Cuanto mayor sean las oscilaciones en la transmisión, menor será
la capacidad de las poleas
 Ambientes calurosos, elementos abrasivos, aceites.
 Factor de corrección del arco de contacto.
 Aplicable sobre la polea menor, para arco distinto a 180° (i ≠ 1)
 Factor de corrección por longitud de correa.
 Cuanto mas larga sea la corres, menor número de flexiones por
unidad de tiempo, lo que aumenta la duración.
 Factor de corrección por polea plana
 Verificar que se cumplan las condiciones geométricas necesarias
 Aplicar el coeficiente indicado
RESUMEN: Cálculo de transmisiones
 Determinar que tipos de transmisiones flexibles son adecuadas
para la aplicación, según:
 Potencia a transmitir / fuente de potencia
 Tipo de ambiente / uso
 Espacio disponible
 Ruido, mantenimiento, costo, precisión, etc.
 Recopilar manuales de diseño del fabricante y seguir sus
recomendaciones para dimensionar la transmisión. Si no se contara
con información específica, utilizar valores promedio de la literatura
técnica.
Posiblemente el resultado sea conservador.