(4) Elem. de Máquinas II - Correias

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ELEMENTOS DE MÁQUINAS II 
Professora: Lucila Teixeira 
CORREIAS 
 
 INTRODUÇÃO; 
CARACTERÍSTICAS E APLICAÇÕES; 
ANÁLISE E DETERMINAÇÃO DAS CARGAS; 
ESPECIFICAÇÃO; 
ESTIMATIVA DE VIDA; 
PROJETO; 
POLIAS. 
 
 
CORREIAS 
 
 PRINCIPAIS TIPOS: 
 
 PLANA; 
 
REDONDA; 
 
 “V”; 
 
SINCRONIZADORA. 
 
CORREIAS 
 
 POLIAS: 
 
 ABAULADAS – CORREIAS PLANAS 
 
 RANHURADAS (ROLDADAS) – CORREIAS 
REDONDAS E EM “V” 
 
CORREIAS SINCRONIZADORAS: Requerem rodas 
dentadas (denteadas). 
CORREIAS 
 
 CARACTERÍSTICAS: 
 
Os eixos de polia devem ser separados por certa 
distância mínima, dependendo do tipo de correia e 
tamanho. 
 
Podem ser utilizadas para grandes distâncias entre 
centros. 
CORREIAS 
 CARACTERÍSTICAS: 
 
 Pode ocorrer escorregamento e fluência, de modo que 
a razão da velocidade angular entre os eixos motor e 
movido não é constante e nem exatamente igual à razão 
de diâmetros entre polias – com exceção das 
sincronizadoras. 
 
Uma polia intermediária ou de tração pode ser utilizada 
para evitar ajustes de distância entre centros, por causa 
da idade ou instalação de novas correias. 
CORREIAS 
CORREIAS 
 CORREIAS PLANAS: 
 
Feitas de uretano ou tecido + latex reforçado com fio 
de aço ou cordas de náilon para absorver a carga de 
tração; 
 
Podem ter revestimento superficial para evitar atrito; 
 
Correias planas são silenciosas, eficientes em altas 
velocidades e podem transmitir grandes quantidades de 
potência entre centros a grandes distâncias. 
CORREIAS 
 CORREIAS PLANAS: 
 
São compradas em rolos, cortadas e as extremidades 
juntas utilizando sortimento especial fornecido pelo 
fabricante. 
 
Duas ou mais correias planas rodando lado a lado, em 
lugar de uma só larga, são frequentemente utilizadas 
em sistemas de transporte por esteira. 
CORREIAS 
CORREIAS 
 
CORREIAS 
CORREIAS 
 CORREIAS em “V”: 
 
Feita de tecido ou corda (algodão) ou náilon e 
impregnada com borracha. 
São utilizadas com roldanas similares e com distâncias 
entre centros mais curtas. 
São menos eficientes que as planas, porém um número 
delas pode ser utilizado em uma única roldana, 
perfazendo um acionamento múltiplo. 
Não possuem juntas – fabricadas no comprimento 
certo. 
CORREIAS 
 CORREIAS SINCRONIZADORA: 
 
Feitas de tecido emborrachado e fio de aço. 
Possuem dentes que se encaixam em ranhuras cortadas 
na periferia das rodas denetadas. 
A correia sincronizadora não alonga e não escorrega, 
transmitindo potência a uma razão de velocidade 
angular constante. 
CORREIAS 
 CORREIAS SINCRONIZADORA - Vantagens: 
 
 Nenhuma tração inicial, pré-tração, é necessária, 
assim, transmissões de centros fixos podem ser 
utilizadas. 
Eliminação da restrição sobre velocidades, os dentes 
tornam possível operar praticamente em qualquer 
velocidade, lenta ou rápida. 
CORREIAS 
 CORREIAS SINCRONIZADORA - Desvantagens: 
 
Custo inicial da correia. 
 
Necessidade de ranhurar as rodas dentadas. 
 
Flutuações dinâmicas apenas causadas pela frequência 
de engrenamento de dentes de correia. 
CORREIAS 
 Transmissão por Correias Planas e Redondas 
Vantagens 
 
Consistem em um núcleo elástico forte circundado por um 
elastômero e apresentam vantagens distintas sobre 
transmissões por engrenagens ou por correias em V. 
 
Tem eficiência de 98%, a mesma que para uma transmissão 
por engrenagem. A eficiência de uma transmissão por 
correia em V, varia de 70% a 96%. 
 
Produzem pouco ruído e absorvem mais vibração torcional 
do sistema que correias em V ou transmissão de 
engrenagem. 
 
CORREIAS 
 Transmissão por Correias Planas e Redondas 
 
Quando uma transmissão de correia aberta é utilizada, 
os ângulos de contato resultam: 
 
 
CORREIAS 
 Transmissão por Correias Planas e Redondas 
 
Quando uma transmissão de correia aberta é utilizada, 
os ângulos de contato resultam: 
 
 
CORREIAS 
 Transmissão por Correias Planas e Redondas 
 
 O comprimento de correia é determinado somando-se 
o comprimento dos dois arcos com duas vezes a 
distância entre início e fim do contato: 
 
 
 
 
CORREIAS 
 Correias Cruzadas 
 
 Para correia cruzada, o ângulo de abraçamento (ou 
envolvimento) é o mesmo para ambas as polias: 
 
 
 
 O comprimento da correia, para as correias cruzadas, 
é: 
 
 
 
 
CORREIAS 
 Teoria de acionamento por correia plana: 
 
 Uma mudança na tração da correia causada pelas 
forças de atrito entre a correia e a polia fará a correia 
alongar-se ou contrair-se e consequentemente mover-se 
relativamente à superfície da polia. 
 
Este movimento é causado por fluência elástica e é 
associado com o atrito de deslizamento em oposição ao 
atrito estático. 
 
 
 
 
CORREIAS 
 Teoria de acionamento por correia plana: 
 
 
A ação na polia motora, através daquela porção do 
ângulo de contato que está realmente transmitindo 
potência, é tal que a correia se move mais 
vagarosamente que a velocidade da superfície da polia 
por causa da fluência elástica. 
 
 
 
 
 
CORREIAS 
 Teoria de acionamento por correia plana: 
 
 O ângulo de contato é composto do “arco efetivo”, 
pelo qual potência é transmitida e pelo “arco inativo” 
(intermediário). 
 
 Na polia motora, primeiro a correia contata a polia 
com uma tração do lado tenso F1 e uma velocidade V1, 
que é a mesma que a velocidade superficial da polia. 
 
A correia passa pelo arco inativo sem qualquer 
mudança em F1 e V1. 
 
 
 
 
CORREIAS 
 Teoria de acionamento por correia plana: 
 
 Quando começa o contato com deslizamento ou 
fluência, a tração da correia muda de acordo com as 
forças de atrito. 
 
Ao final do arco efetivo a correia deixa a polia com 
uma tração do lado bambo F2 e uma velocidade 
reduzida V2. 
 
 
 
CORREIAS 
 Teoria de acionamento por correia plana: 
 
 Mais potência é transmitida por atrito estático do que 
por deslizamento. 
 
O coeficiente de atrito para correia com núcleo de 
náilon e superfície de couro é geralmente 0,70 e pode 
ser aumentado para 0,90 com tratamento superficial. 
 
 
CORREIAS 
 Teoria de acionamento por correia plana: 
 
 A força diferencial dS é causada pela força centrífuga, 
dN é a força normal entre a correia e a polia e fdN é a 
tração por cisalhamento causada pelo atrito no ponto de 
deslizamento. 
 
A largura da correia é b e a espessura é m. 
 
A massa da correia por unidade de comprimento é dS. 
 
CORREIAS 
 Teoria de acionamento por correi plana: 
 
 A força centrífuga pode ser expressa como: 
 
 
 
 
Em que V é a velocidade da correia. Somando as forças 
radialmente 
 
 
 
CORREIAS 
 Teoria de acionamento por correi plana: 
 
 Somando as forças radialmente: 
 
 
 
 
CORREIAS 
 Teoria de acionamento por correi plana: 
 
 Incorpornado equações obtemos: 
 
 
 
 
 
 
 
CORREIAS 
 Teoria de acionamento por correi plana: 
 
 
 
 
 
 
 
 
CORREIAS 
 Teoria de acionamento por correia plana – equação 
de ação de correia: 
 
 
 
 
 
 
 
 
CORREIAS 
 Teoria de acionamento por correia plana: 
 
 
 
 
 
 
 
 
CORREIAS 
 Teoria de acionamento por correia plana: 
 
A tração do lado esticado F1 e a tração do lado bambo F2 
tem as seguintescomponentes aditivas: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CORREIAS 
 Teoria de acionamento por correia plana: 
 
A diferença entre F1 e F2 é ralacionada ao torque na 
polia. Subtraindo as equações: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CORREIAS 
 Teoria de acionamento por correia plana: 
 A diferença entre F1 e F2 é ralacionada ao torque na 
polia. Somando as equações: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CORREIAS 
 Teoria de acionamento por correia plana: 
Dividindo as equações: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CORREIAS 
 Teoria de acionamento por correia plana – equação 
de como funcionam as correias: 
Temos para F1: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CORREIAS 
 Teoria de acionamento por correia plana, equação 
de como funcionam as correias: : 
Temos para F2: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CORREIAS 
 Teoria de acionamento por correia plana 
 
A pontência transmitida é dado por: 
 
 
 
 
A vida da correias é de geralmente vários anos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CORREIAS 
 Teoria de acionamento por correia plana 
 
A severidade do flexionamento na polia e seu efeito na 
vida da correia são refletidos em um fator de correção 
de polia Cp. 
 
Velocidade em excesso a 3m/s e seu efeito na vida da 
correia são refletidos em um fator de correção de 
velocidade Cv. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CORREIAS 
 Teoria de acionamento por correia plana 
 
 Para correias de poliamida e uretano, Cv=1 
 
Para correias de couro, um fator de serviço Ks é 
utilizado para afastamentos da carga em relação ao 
valor nominal, aplicando à potencia nominal como: 
 
 
Em que nd é o fator de desenho para as solicitações. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CORREIAS 
 Teoria de acionamento por correia plana 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CORREIAS 
 Teoria de acionamento por correia plana 
 
 Incorporando os efeitos temos: 
 
 
 
 
 
 
 
V 
Ver tabelas 17-2 até 17-5 
 
 
 
 
 
 
CORREIAS 
 Teoria de acionamento por correia plana