Módulo 2 - Elementos Flexíveis - Correias

Prévia do material em texto

Capítulo 17
Shigley
Dinâmica com
Claysson Vimieiro
Elementos Flexíveis
Correias
Parte - 1
Elementos Flexíveis
 São considerados elementos flexíveis para
transmissão de potência:
 Correias
 Correntes
 Cabo
 Vantagens de aplicação:
 Transmissão através de grandes distâncias
 Absorvem choques e vibrações
 Baixo custo
Transmissão por Correias
Transmissão por Correias
 Aplicações:
 Eixos paralelos
 Velocidade angular varia pelo deslizamento e
deformação das correias
 Principais tipos:
 Plana
 Redonda
 Trapezoidal (em “V”)
 Dentada (Sincronizadora)
Tipos de Correias
 Correia Plana
 Grandes distâncias entre centros
 Fácil emenda
 Necessita ajuste para corrigir tensão
 Correia Trapezoidal ou em “V”
 Apresenta menos deslizamento
 Permite o uso de múltiplas polias com mais
facilidade
 Menor ajuste para corrigir tensões.
 Melhor assentamento na polia, o que permite
trabalhar com polias menores e mais
próximas.
Tipos de Correias
 Correia Dentada
 Não apresentam o efeito de escorregamento e 
deslizamento
 Transmitem potência em velocidades praticamente 
constantes.
 É a que menos é influenciada na correção de distância 
entre eixos para ajusta da tensão inicial.
 Não é escamoteável.
Tipos de Correias
Tipos de Correias
Tipos de polias
Tipos de polias
Nomenclatura
Esticador de correias
 Tem a função de ajustar as correias nas polias,
mantendo a tensão correta.
Tensão em uma Correia
Transmissão por Correias
 Vantagens:
 Proteção contra choques, vibrações e sobrecarga 
 Menor custo da instalação
 Menor custo da manutenção
 Baixo preço das correias
 Pequeno tempo de parada
 Não exige lubrificação
 Permite grandes reduções ou multiplicações
 Versatilidade entre polias
 Permite transmissão de rotações no mesmo sentido, 
transmissão cruzada, transmissão para eixos não 
paralelos.
Transmissão por Correias
Problemas em transmissão por correias que diminuem o
rendimento da transmissão :
 Deslizamento: Consequência de uma tensão inicial insuficiente
ou de uma sobrecarga excessiva no eixo resistente:
 Quando excessivo, pode não somente diminuir o rendimento da
transmissão, mas também gerar calor capaz de danificar a
superfície da correia.
 Creep: Fenômeno de deformação da correia, resultante da
diferença de tensão verificada entre os lados tenso e frouxo da
correia.
 É um fenômeno inevitável, mas as perdas de potência dele
decorrentes são pequenas e não afetam de modo sensível a
qualidade da transmissão.
Transmissão por Correias
 Transmissão com velocidade variável
Capítulo 17
Shigley
Dinâmica com
Claysson Vimieiro
Elementos Flexíveis
Correias
Parte - 2
Correias planas e redondas
 Transmissão simples ou aberta
 D: Diâmetro da polia maior
 d: Diâmetro da polia menor
 C: Distância entre centros
 θ: Ângulo de contato ou abraçamento
 L: Comprimento da correia
   dD
D
d
dDdDCL
C
dD
sen
C
dD
sen









 





 


2
1
4
2
2
2
2
22
1
1
Correias planas e redondas
 Transmissão Cruzada
   

dDdDCL
C
dD
sen






  
2
1
4
2
2
22
1
Correias planas e redondas
 Transmissão de Forças:
 dS: Força diferencial causada pela
força centrífuga (massa da correia por
unidade de comprimento).
 dN: Força de reação normal entre a
correia e a polia.
 fdN: Tração de cisalhamento causada
pelo atrito no ponto de cisalhamento.
Correias planas e redondas
 Cálculo das forças F1 e F2:
 F1: Força no lado tenso da correia
 F2: Força no lado bambo da correia
 f: Coeficiente de atrito entre correia e polia
 θ: Ângulo de abraçamento
fe
F
F

2
1
Correias planas e redondas
 Se considerarmos o efeito da força centrífuga Fc:
 Onde:
Peso por unidade de
comprimento da correia
f
C
C e
FF
FF



2
1
g
V
FC
2

bt   γ : [N/m
3]
 b : [m] Largura
 t : [m] Espessura
Correias planas e redondas
 Relação entre as Forças:
Correias planas e redondas
 Tem-se:
 Manipulando as equações:
Correias planas e redondas
 Para cálculo de Fi:
Correias planas e redondas
Correias planas e redondas
 A Tração admissível é dada por:
  vpaa CCbFF 1
Correias planas e redondas
 H : [w]
 F : [N]
 V : [m/s]
  VFFH *21 
 A potência Transmitida é dada por:
 Potência de desenho (Hd) é:
 Hd: Potência de desenho (ou projeto)
 Ks: Fator de serviço
 nd: Fator de desenho (ou projeto)
dsnomd nKHH 
Correias planas e redondas
Correias planas e redondas
Correias planas e redondas
Exercício
Exercício
 Dados do problema:
 H = 11 kW
 Ks: = 1,25 (Fator de serviço)
 D = 450 mm
 d = 150 mm
 b = 150 mm
 C = 2400 mm
 nd = 1,1 (Fator de desenho
ou projeto)
 Correia de Poliamida A-3:
 f = 0,8 (coeficiente de atrito)
 γ = 11 kN/m3 (peso específico)
 t = 3,3 mm (espessura)
 Fa = 18 kN/m (Tração admissível
pelo fabricante
 Cp = 0,7 (Fator de correção de
polia)
 Cv = 1,0 (Fator de velocidade).
Exercício
Exercício
Exercício
Correias trapezoidais (em V)
 Características:
 Permitem uso em menores distâncias entre
centros, em comparação com as correias planas.
 Apresentam menos deslizamento pela maior
ação do atrito (efeito cunha).
 Transmitem maior potência para os mesmos
valores de coeficiente de atrito (f) e ângulo de
abraçamento (θ), também devido ao efeito
cunha.
Correias trapezoidais (em V)
 As correias em V foram padronizadas de acordo com os
fabricantes, com seção designada por letras:
Correias trapezoidais (em V)
 Transmissão simples ou aberta
 D: Diâmetro da polia maior
 d: Diâmetro da polia menor
 C: Distância entre centros
 L: Comprimento da correia
   
C
dDdD
CL
42
2
2




     













 




  2
2
2
22
25,0 dDdDLdDLC

Correias trapezoidais (em V)
 Transmissão de forças:
Correias trapezoidais (em V)
 Cálculo da força resultante (R):
 A força de atrito total é:
 A transmissão de forças é:


sen
R
RsenRRsenRsenRR
2
2 1111 
 

seccos**
2
*2
*2** 111 Rfsen
Rf
RfRfRfR 
)sec(cos
2
1 fe
F
F

Correias trapezoidais (em V)
 Se considerarmos o efeito da força centrífuga Fc:
 A potência transmitida é:
)sec(cos
2
1 f
C
C e
FF
FF



 VFFH 21 
Correias Dentadas/Sincronizadoras
 Características:
 Não apresentam deslizamento.
 Transmitem razão de velocidades constante.
 Não necessita de tração inicial.
 São mais silenciosas que uma transmissão por correntes.
Correias Dentadas/Sincronizadoras
 Não apresentam variação de velocidade cordal.
 Apresentam eficiências no intervalo de 97% a 99%.
 Possui o passo padronizado.