Projeto de Máquinas   10 ago 2017[1]
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Projeto de Máquinas 10 ago 2017[1]

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Projeto de Máquinas

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Projeto de Máquinas

Transmissões por Correias

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Introdução

• Correias, correntes e outros elementos similares, elásticos ou flexíveis, são usados
em sistemas de transporte e na transmissão de potência para distâncias grandes.

• Com frequência, esses elementos podem ser utilizados para substituir
engrenagens, eixos, mancais e outros dispositivos relativamente rígidos de
transmissão de potência.

• Em muitos casos, seu uso simplifica o projeto de uma máquina e substancialmente
reduz o custo.

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Introdução

• Elementos elásticos como correias ocupam uma posição importante no que diz
respeito a absorver cargas de choque e a amortecer e isolar os efeitos de vibração.

• A maioria dos elementos flexíveis não dispõe de uma vida infinita. Ao serem
utilizados, é importante estabelecer um programa de inspeção, a fim de protegê-
los contra desgaste, envelhecimento e perda de elasticidade.

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Correias - Características

• Os quatro principais tipos de correias são mostrados, com algumas de
suas características, na tabela da pagina seguinte.

• Polias abauladas são usadas para correias planas, e polias ranhuradas ou
roldadas, para correias redondas e em V. Correias sincronizadoras
requerem rodas dentadas, ou catracas.

• Em todos os casos, os eixos devem ser separados por uma certa distância
mínima, dependendo do tipo de correia e do tamanho, para operar
apropriadamente.

• Outras características das correias são as seguintes:
– Podem ser usadas para longas distâncias de centro.
– Exceto para as correias sincronizadoras, existe algum escorregamento e

deformação; assim, a razão de velocidade angular entre os eixos motores e
movidos não é constante nem exatamente igual à razão dos diâmetros de
polias.

– Em alguns casos, uma polia intermediária ou de tensão pode ser usada para
evitar ajustes na distância de centro que são necessários pelo envelhecimento
ou pela instalação de correias novas.

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Correias - Características

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Características de alguns tipos comuns de correia
Obs.: correias de tempo = sincronizadoras

Correias - Geometria

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Geometria de transmissão de correia aberta sem reversão

Correias - Geometria

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Geometria de transmissão de correia aberta sem reversão

Para uma correia plana com esta
transmissão, a tração da correia é tal que o
afundamento ou abaixamento é visível
quando a correia está em movimento

Correias - Geometria

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Geometria de transmissão de correia cruzada com reversão

Correias - Geometria

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Geometria de transmissão de correia cruzada com reversão

Obs.: ambos os lados da correia contatam as polias; dessa
forma, tais transmissões não podem ser usadas com correias
em V ou com correias sincronizadoras.

Correias - Geometria

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Geometria de transmissão de correia aberta com reversão

Obs.: ambos os lados da correia contatam as polias; dessa
forma, tais transmissões não podem ser usadas com correias
em V ou com correias sincronizadoras.

Correias - Geometria

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Geometria de transmissão de correia com
torção de um quarto; uma polia-guia
intermediária deve ser usada se o
movimento for em ambas
as direções.

As polias devem ser posicionadas de
modo que a correia deixe cada polia no
plano médio da outra face de polia

Correias - Geometria

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Essa transmissão elimina a
necessidade de uma
embreagem. A correia plana
pode ser mudada, para a
esquerda ou para a
direita, pelo uso de um garfo.

Correias - Geometria

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Transmissões de velocidade
variável.
(a) comumente utilizada

apenas para correias
planas.

(b) pode também ser usada
para correias em V e
correias redondas
mediante a utilização de
polias ranhuradas.

Correias planas - Materiais

• As correias planas são feitas de uretano e também de tecido
impregnado de borracha reforçado com fios de aço, ou cordas de
náilon, para absorver a carga de tração; uma ou ambas as
superfícies podem ter um revestimento superficial de atrito.

• Essas correias são silenciosas e eficientes a altas velocidades, e
podem transmitir alta potência por grandes distâncias entre
centros.

• Normalmente, a correia plana é adquirida por rolo e cortada, sendo
as extremidades unidas mediante a utilização de materiais
fornecidos pelo fabricante.

• Duas ou mais correias planas funcionando lado a lado, em vez de
uma única correia larga, são frequentemente usadas para formar
um sistema de transporte.

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Correias em V - Materiais

• Uma correia em V é feita de tecido ou corda,
geralmente de algodão, raiom ou náilon, e impregnada
com borracha.

• Em contraste com as correias planas, as correias em V
são usadas em polias com ranhuras, e a distâncias mais
curtas de centro.

• Além disso, são um pouco menos eficientes que as
correias planas, mas algumas delas podem ser
utilizadas em uma única polia, realizando, assim, uma
transmissão múltipla.

• As correias em V são produzidas somente em certos
comprimentos e não têm juntas.

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Correias sincronizadoras - Materiais

• As correias sincronizadoras são feitas de tecido emborrachado e fio
de aço, e têm dentes que se encaixam nos sulcos cortados na
periferia da roda dentada.

• A correia sincronizadora não alonga ou escorrega,
consequentemente, transmite potência a uma razão de velocidade
angular constante.

• O fato de ser dentada fornece várias vantagens sobre as correias
ordinárias. Uma delas é que nenhuma tensão inicial é necessária,
de modo que transmissões de centros fixos podem ser usadas.

• Uma outra vantagem é a eliminação da restrição nas velocidades;
os dentes permitem funcionar a praticamente qualquer velocidade.

• As desvantagens estão no custo da correia, na necessidade de
sulcar a roda dentada e nas presentes flutuações dinâmicas
causadas nas frequências de engrenamento dos dentes da correia.

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Transmissões de Correias Planas

• As transmissões modernas de correias planas consistem em
um forte núcleo elástico rodeado por um elastômero e
apresentam distintas vantagens sobre as transmissões de
engrenagem ou de correia em V.

• Uma transmissão de correia plana conta com uma
eficiência de cerca de 98%, valor que corresponde
aproximadamente ao de uma transmissão de engrenagem.

• Por outro lado, a eficiência de uma transmissão de correia
V varia de cerca de 70 a 96%.

• As transmissões de correia plana produzem pouco barulho
e absorvem mais vibração torcional do sistema que
qualquer das duas transmissões de correia em V ou de
engrenagens.

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Transmissões de Correias Planas

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Transmissão por correia aberta

D = diâmetro da polia grande
d = diâmetro da polia pequena
C = distância entre centros
Θ = ângulo de contato
L = comprimento da correia

Transmissões de Correias Planas

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Transmissão por correia cruzada

D = diâmetro da polia grande
d = diâmetro da polia pequena
C = distância entre centros
Θ = ângulo de contato
L = comprimento da correia

Transmissões de Correias Planas

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ω

v

r
V = ω . r

V = 2πn . r

V = πdn (m/s)

V = velocidade da correia
n = rotação (rev / s)
ω = velocidade angular

Transmissões de Correias Planas

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Peso (w) de um metro de correia:

w = ϒbt (N/m)

Onde:
ϒ = densidade (N/m³)
b = largura (m)
t = espessura (m)

Transmissões de Correias Planas

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Forças e torque em uma polia

Fi = tração inicial
Fc = tração circunferencial causada pela força centrífuga
ΔF' = tração causada pelo torque transmitido T
D = diâmetro da polia

Transmissões de Correias Planas

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Fc = w . V² / g

Forças e torque em uma polia

w = peso de um metro de correia
V = velocidade da correia

Transmissões de Correias Planas

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Fator de serviço:
Ks = utilizado