Correias e polias aplicações

Prévia do material em texto

INTRODUÇÃO AO PROJETO DE 
SISTEMAS MECÂNICOS
Universidade do Estado do Amazonas
Curso de Engenharia Mecânica
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
INTRODUÇÃO:
 As correias, juntamente com as polias são um dos
meios mais antigos de transmissão de movimento. É
um elemento flexível, normalmente utilizado para
transmissão de potência entre dois eixos.
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
INTRODUÇÃO:
 São muito utilizadas devido sua grande versatilidade
campos de aplicação.
e
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
INTRODUÇÃO:
 A maneira de transmissão de potência se dá por meio
do atrito que
uma
pode ser simples, quando existe
somente polia motora e uma polia movida ou
múltipla , quando existem polias intermediárias com
diâmetros diferentes (escalonada).
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
INTRODUÇÃO:
 A transmissão pode ser afetada por alguns fatores,
dentre os principais a falta de atrito, pois quando em
serviço, a correia pode deslizar e portanto não
transmitir integralmente a potência.
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
UTILIZAÇÃO:
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
UTILIZAÇÃO:
 SISTEMAS DE TRANSPORTE
 SISTEMAS DE TRANSFERÊNCIA DE POTENCIA
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
CARACTERÍSTICAS:


Podem transmitir grande quantidade de energia.
Uma das formas mais utilizadas em sistemas de
transmissão de potencia.
Possuem custos relativamente baixos. 
Tendem a proteger a unidade motora.


 Possuem rendimento entre 0,96 a 0,98, pois podem
apresentar escorregamentos.
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
TIPOS:
 Planas.
 Em V.
 Trapezoidal
 Hexagonal
 Simples, multi e Outras formas.
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
TIPOS:
Podem possuir dentes, visando aumentar a aderência
e sincronismo na transmissão de força.
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
EVOLUÇÃO:
No início da era industrial, as correias planas eram
extensivamente
observando em
usadas. Podemos verificar este fato
fotografias de antigas linhas de
produção, nas quais um único eixo transmitia
movimentos,
dispositivos
via correias planas, para vários
dessasao longo da linha. O material
primeiras correias era quase sempre o couro.
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
EVOLUÇÃO:
Por volta da década de 1930, as correias em V e
trapezoidais passaram a substituir as planas na
maioria dos acionamentos. A vantagem básica consite
no efeito de que a cunha da correia na polia multiplica 
o coeficiente de atrito pelo inverso do seno do ângulo
de inclinação da face lateral. O resultado é um
significativo ganho de capacidade, proporcionando
conjuntos mais compactos, com menor nível de ruído
se comparado com as correias planas.
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
EVOLUÇÃO:
Entretanto, as correias em V e trapezoidais não têm só
vantagens. Há também, em relação às planas, alguns
aspectos negativos que, evidentemente, não chegam
a comprometer o uso na maioria dos casos.
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
EVOLUÇÃO:
Algumas desvantagens:
Correias trapezoidais são quase sempre fornecidas
em comprimentos padronizados. O material das
elascorreias
podem
planas pode ser fornecido em rolos e
ser fabricadas no local em qualquer
comprimento. Alinhamento das polias é mais crítico no
caso de correias trapezoidais. Entre outros.
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
CONSTRUÇÃO:
 As correias são construídas com materiais como:






Borracha
Polímeros sintéticos 
Reforços de nylon 
Tiras metálicas 
Tecido
Couro
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
TIPOS:
 Planas.
Valores Máximos:
Potência = 1600KW (~2200cv)
Rotação = 18000 rpm
Força tangencial = 50 KN (~5000 Kgf) 
Velocidade tangencial = 90m/s 
Distância centro a centro = 12m 
Relação de transmissão ideal = 1:5
Relação de transmissão máxima = 1:10
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
TIPOS:
 Em V.
Valores Máximos:
Potência = 1100KW (~1500cv)
Velocidade tangencial = 26m/s
Relação de transmissão ideal = 1:8
Relação de transmissão máxima = 1:15
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
CARACTERÍSTICAS:
 Correias planas podem ser utilizadas em árvores
paralelas ou reversas. Já a correia em v somente em
árvores paralelas.
Paralelas Reversas
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO E SELEÇÃO:
 Uma mesma utilização pode ser atendida por
diferentes combinações de número de correias,
diâmetros de polias e outros. Portanto, o processo de
escolha de uma correia para determinada aplicação
envolve normalmente a análise de diversas soluções e
a melhor opção é em geral um equilíbrio entre
características conflitantes, como durabilidade da
correia, custo das polias, espaço físico, etc.
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO E SELEÇÃO:
 Alguns fabricantes de correias oferecem softwares
próprios e gráficos onde o processo de seleção fica
bastante simples e rápido.
Padronização
 As correias industriais trapezoidais são fabricadas
basicamente com dois conjuntos de perfis: o perfil Hi-
Power (A, B, C, D e E) e o perfil PW (3V, 5V e 8 V),
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO E SELEÇÃO:
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO E SELEÇÃO:
A
B
C D
E
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO E SELEÇÃO:
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:








Dados necessários:
Tipo de acionamento,
Potencia de acionamento (motor) 
Rotação (motor)
Tipo de equipamento acionado 
Rotação do equipamento acionado 
Distancia entre centros
Regime de operação
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
 Potência Projetada (Pp):
Pp=Pmotor.fs
Onde:
Pmotor – Potencia do motor de acionamento
Fs- fator de serviço - admensional
em W ou CV
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
 Fator de serviço (fs):
Máquina Regime de operação
Intermitente
1,1
1,1
Normal
1,2
1,2
1,3
1,5
1,6
Contínuo
1,3
1,3
1,4
1,5
1,8
Agitadores
Ventiladores
Correia transp.
Moinhos
Calandras
1,2
1,4
1,6
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
 Fator de serviço (fs):
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
 Fator de serviço (fs):
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
 Aspectos geométricos:
A Figura mostra
com
o esquema comum de
e
uma
transmissão duas polias de raios r1 r2 e
distantes C entre centros.
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
 Aspectos geométricos:
Os diâmetros são D1=2.r1 e D2=2.r2
O ângulo γ é dado por sen γ = (r1 − r2) / C
O comprimento exato L da correia é calculado
r2 γ
por
L = π D1 + 2 r1 γ + 2 C cos γ + π D2 − 2
L = π (D1 + D2) + 2 (r1 − r2) γ + 2 C cos γ
Substituindo (r1
L = π (D1 + D2)
− r2) por C sen γ
+ 2 C (γ sen γ + cos γ)
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
 Relação de transmissão:
i=N2/N1
 Diâmetros:
D=d.i
Onde:
D=Diâmetro da polia 2 ou da coroa (m ou mm)
d=Diâmetro da polia 1 ou do pinhão (m ou mm)
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
 Diâmetros externos recomendados para correias (mm)
rpmPotência
KW/CV
0,7/1
1,1/1,5
3,7/5
7,3/10
36,8/50
575
75
75
115
152
280
690
63
63
115
132
254
870
60
60
96
110
213
1160
60
60
76
110
208
1750
56
60
76
96
172
3450
-
56
56
76
-
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
 Ou ainda, comprimento dascorreias (L):
L=2.C+(/2).(D+d)+(((D-d)²)/(4.C))
Onde:
C=Distância entre centros (m ou mm)
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
 Ou ainda, para determinar o comprimento das correias
(L) é necessário conhecer previamente a distância
entre os centros (C).
seguinte relação pode
Caso esta seja
ser utilizada:
desconhecida a
 i < 3 ⇒ C=((D+d)/2)+d
 i ≥ 3 ⇒ C=D
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
 Ajuste da distância entre centros (C):
C=(La-h.(D-d))/2
Onde:
La=Comprimento de ajuste (m ou mm)
h=Fator de correção entre centros (adimensional)
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
 Fator de correção entre centros (h):
Relação:
0
0,02
0,05
0,10
0,20
0,50
D-d/La h
0,001
0,010
0,025
0,050
0,100
0,290
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
 Comprimento de ajuste (La):
La=L-1,57.(D+d)
 Distância entre centros (C):
C=(3d+D)/2
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
 Capacidade de transmissão por Correia
Cpc=(Pb+Pad).fl
(Cpc)
Onde:
Pb=Potencia básica (W ou CV) 
Pad=Potencia adicional (W ou CV)
fl=Fator de correção do comprimento
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
 Número de Correias (Ncor):
O número de correias necessário para 
obtido por meio de:
Ncor=Pp/(Ppc.Ca)
transmissão é
Onde:
Pp=Potência projetada
Ppc=Potência por correia
Ca=Fator de correção para arco de contato
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
TENSÃO NAS CORREIAS
 A tensão nas correias deve ser
ou
ajustada de acordo
com o manual da máquina do fabricante das
correias. Na falta destes usa-se o processo que indica
a deflexão (Df) da correia de acordo com
entre
a força
aplicada
(C).
(F), tipo de correia, distância centros
c
Df = 1 a 1,3% de L
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
CODIFICAÇÃO:


Informações padronizadas:
Correias e Polias
Largura, Altura, Comprimento, Passo, Material
XX—XX—XX
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
INSTALAÇÃO:
 Alinhamento de Transmissão
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
FALHAS:
Fonte: Bosch
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
INSTALAÇÃO:
 Quando a relação de transmissão é muito alto,é
necessário aumentar o ângulo de abraçamento da
polia menor. Para isso, usa-se o rolo tensionador ou
esticador, acionado por mola ou por peso.
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
INSTALAÇÃO:
 A tensão da correia pode ser controlada também pelo
deslocamento
basculante.
do motor sobre guias ou por sistema
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
INSTALAÇÃO:
 O 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 e nem
tocar no fundo da canal, o que anularia o efeito de
cunha.
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
MANUTENÇÃO:


Manutenção de correias
Além de manter as correias limpas (a seco), outros
cuidados periódicos devem ser tomados:
 Das 10 a 50 primeiras horas de serviço das correias
novas, verificar a tensão e ajustar o esticador de
acordo com especificações técnicas. Nesse período, as
correias sofrem maior esticamento.
Fazer a verificação de tensão de correias nas revisões
de 100 horas.

TRANSMISSÕES POR CORREIAS
MANUTENÇÃO:
 Nas revisões de 100 horas, observar o desgaste das
correias e polias. No caso de correias novas tocarem
no fundo do canal, as polias devem ser consertadas
(repassar no torno se isso não prejudicar o número de
rotações em demasia) ou substituí-la.
 Cuidar para que o protetor das correias não seja
removido.



Não existe conserto para correia estragada.
Precauções
Nunca trocar uma só correia num jogo. Se uma se
quebrar ou se danificar, devem ser trocadas todas.
 Nunca misturar, em um jogo, correias de marcas
diferentes.
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
PREUCAÇÕES:
 Nunca trocar uma só correia num jogo. Se uma se
quebrar ou se danificar, devem ser trocadas todas.
 Nunca misturar, em um jogo, correias de marcas
diferentes.
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
EXERCÍCIO 1:
Especifique a correia mais adequada:
Hi-Power
Correia transportadora – uso contínuo.
Motor elétrico = 6KW
Eixo movido, N=900 RPM, D=240mm
Eixo motor, D=120mm
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
EXERCÍCIO 1:
Para seleção do tipo de perfil
1)Determinar a Potência Projetada:
Pp=Pmotor.fs
Para correia transportadora – uso contínuo,
ambiente úmido e com poeira.
Pp=6000.(1,4+0,1+0,1)
Pp=9600W
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
EXERCÍCIO 1:
Para seleção do tipo de perfil
rápido:2)Identificar o eixo 
i=n1/n2=d2/d1 
i=240/120
i=2
2=n1/900
n1=1800
Neste caso, o eixo
mais
motor é o mais rápido!
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
EXERCÍCIO 1:
3)Para seleção do tipo de 
Pp=9600W ou 13 CV 
N1=1800 RPM
perfil
A
B
C D
E
Perfil B
A
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
EXERCÍCIO 1:
4)Determinar a capacidade de transmissão de 1
correia de Perfil B nas condições especificadas.
Pb:
Para n1=1800RPM e d1=120mm
Valor entre 117 e 122; 3,67 e 4,03.
Considerar valor mais baixo de Pb=3,67 HP ou 2716W
Pad: n1=1800RPM e i=2
Pad=0,63 HP ou 466W
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
EXERCÍCIO 1:
5)Determinar o comprimento da correia (L): 
Como i=2 e seguindo a recomendação quando
i<3 ⇒ C=((D+d)/2)+d
C=(240+120)/2+120
C=300mm
Assim L calculado: 
L=2.C+(/2).(D+d)+(((D-d)²)/(4.C)) 
L=2.300+1,57.(240+120)+(((240-120)^2)/(4.300)) 
L=1177,2mm
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
EXERCÍCIO 1:
Analisando a Tabela de Comprimentos padrões.
Se L calculado =1177,2mm, a correia padrão mais
próxima é:
Assim:
L real = 1215mm
B-46
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
EXERCÍCIO 1:
Algumas vezes pode ser necessário recalcular a
distância entre centros (C real) em função
real)
do
comprimento real da correia (L
C real=319,12mm
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
EXERCÍCIO 1:
Em função do tamanho real.
6) Determinar fl.
Como a correia seria a B46
fl=0,86
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
EXERCÍCIO 1:
7) Assim Capacidade de transmissão por Correia
(Cpc)
Cpc=(Pb+Pad).fl
Cpc=(2716+466).0,86
Cpc=2736,52W
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
EXERCÍCIO 1:
8) Número de Correias (Ncor):
Antes deve ser determinado o Ca.
(D-d)/C=(240-120)/319,12=0,376
Ca≈0,95
Ncor=Pp/(Ppc.Ca)
Ncor=9600/(2736,52.0,95) 
Ncor=3,69 correias
Ncor=4 correias Perfil B46