En este post, aprenderás ¿qué es la transmisión por correa y cómo funciona? Diferentes tipos de transmisiones por correa, Qué es un deslizamiento y fluencia en la correa y ventajas &desventajas de las transmisiones por correa.
Accionamientos por correa
El movimiento de rotación es el medio ideal y más simple de transmisión de potencia mecánica con pérdidas insignificantes. El movimiento de rotación puede transmitirse de un elemento mecánico a otro con la ayuda de ciertos sistemas conocidos como sistemas de transmisión o accionamientos.
Estos sistemas son accionados por un motor principal o transmiten el movimiento de rotación a las distintas partes de una máquina dentro de sí misma. Por lo general, se emplean ejes para transmitir el movimiento de rotación.
- El que acciona se llama sistema motriz y
- El otro que es accionado se llama sistema conducido.
Accionamientos por correa
Los accionamientos por correa son un tipo de accionamientos por fricción que se utilizan para transmitir potencias de un eje a otro por medio de poleas que giran a la misma velocidad o a distinta velocidad.
Un accionamiento por correa se muestra en la figura. Consta de dos poleas sobre las que pasa una correa sin fin. La potencia mecánica o el movimiento de rotación se transmite de la polea motriz a la polea conducida debido al agarre por fricción que existe entre la correa y la superficie de la polea.
La parte de la correa que tiene menos tensión se llama lado flojo y la que tiene mayor tensión se llama lado tenso. La fuerza de tracción efectiva de la correa que provoca la rotación de la polea accionada es la diferencia de tensión en el lado flojo y en el lado tenso.
Las tensiones en los lados tensos y flojos de la correa dependen del ángulo de contacto, las transmisiones por correa tienen que estar dispuestas de manera que el lado flojo quede por encima y el lado tenso quede por debajo de las poleas.
Esta disposición aumenta el ángulo de contacto de la correa en el lado conducido. A veces, en una transmisión por correa, siempre existe la posibilidad de que se produzca algún deslizamiento entre la correa y las poleas, lo que hace que la polea conducida gire a una velocidad menor, lo que reduce la transmisión de potencia. Por lo tanto, se dice que las transmisiones por correa no son un tipo positivo de sistema de transmisión de potencia
Tipos de correas
Hay cuatro tipos de correas comúnmente utilizados:
- Correa plana
- Correa en V
- Circular
Correa plana: Esta correa tiene una sección transversal rectangular. Estas correas son capaces de transmitir la potencia a grandes distancias entre los centros de las poleas. El rendimiento de esta transmisión es de alrededor del 98% y producen poco ruido.
Correas en V: las correas en V también se utilizan con poleas acanaladas, las correas en V son de sección trapezoidal. Estas correas permiten una gran relación de velocidad y pueden transmitir una mayor potencia. Son posibles las transmisiones múltiples.
Circular: Este tipo de correa tiene una sección transversal circular y se utiliza con las poleas acanaladas.
Tipos de transmisiones por correa
Los siguientes son los 5 tipos principales de transmisiones por correa:
- Accionamiento por correa abierta.
- Accionamiento por correa cruzada.
- Accionamiento por polea cónica escalonada o cono de velocidad.
- Poleas rápidas y sueltas.
- Accionamiento por polea jockey.
Accionamiento por correa abierta
- En estos tipos de accionamiento por correa, la correa se emplea cuando los dos ejes paralelos tienen que girar en el mismo sentido.
- Cuando los ejes están muy separados, el lado inferior de la correa debe ser el lado tenso y el lado superior debe ser el lado flojo.
- Esto se debe a que, cuando el lado superior se convierte en el lado flojo, se combará debido a su propio peso y así aumentará el arco de contacto.
Accionamiento por correa cruzada
- Este tipo de accionamientos por correa, la correa se emplea cuando dos ejes paralelos tienen que girar en sentido contrario. En la unión donde se cruzan las correas, roza contra sí misma y se desgasta.
- Para evitar un desgaste excesivo, los ejes deben colocarse a una distancia máxima entre sí y funcionar a velocidades muy bajas.
3.Polea cónica escalonada o Speed Cone Drive
Una polea cónica escalonada también conocida por un cono de velocidad se muestra en la fig.
- Este tipo de transmisiones por correa se utiliza cuando la velocidad del eje accionado debe cambiarse con mucha frecuencia como en el caso de las máquinas-herramienta como el torno, la taladradora, etc.
- Una polea cónica escalonada es una pieza de fundición integral que tiene tres o más poleas de diferentes tamaños, una adyacente a la otra, como se muestra en la figura.
- Un juego de poleas cónicas escalonadas se monta en sentido inverso en el eje motriz. Una correa sin fin se envolverá alrededor de un par de poleas.
- Al cambiar la correa de un par de poleas a la otra, la velocidad del eje impulsado puede ser variada.
- El diámetro de las poleas motrices y conducidas es tal que la misma correa funcionará cuando se cambie en diferentes pares de poleas.
Accionamiento de poleas rápido y suelto
Un accionamiento de poleas rápido y suelto se muestra en la fig.
- Este tipo de transmisiones por correa se utiliza cuando el eje conducido o de la máquina debe arrancarse o detenerse siempre que se desee sin interferir con el eje motriz.
- Una polea que está enchulada al eje de la máquina se llama polea rápida y funciona a la misma velocidad que la del eje de la máquina.
- Una polea suelta corre libremente sobre el eje de la máquina y es incapaz de transmitir ninguna potencia.
- Cuando se requiere detener el eje motriz, la correa es empujada sobre la polea suelta por medio de una barra deslizante que tiene horquillas para la correa.
Accionamiento por polea jockey
- En una disposición de accionamiento por correa abierta, si la distancia central es pequeña, o si las poleas conducidas son muy pequeñas, entonces el arco de contacto de la correa con la polea conducida será muy pequeño, lo que reduce las tensiones en la correa, o si la tensión requerida de la correa no puede ser obtenida por otros medios, una polea loca, llamada polea jockey se coloca en el lado flojo de la correa como se muestra en la fig.
- Que aumenta el arco de contacto y por lo tanto la tensión que se traduce en una mayor transmisión de potencia.
Deslizamiento y fluencia en la transmisión por correa
Deslizamiento en las correas
Consideremos una transmisión por correa abierta que gira en el sentido de las agujas del reloj, este giro de la correa sobre las poleas se supone que se debe al firme agarre por fricción entre la correa y las poleas.
Cuando este agarre por fricción se vuelve insuficiente, existe la posibilidad de movimiento de avance del conductor sin polea con él, esto se conoce como el deslizamiento en una correa.
Por lo tanto, el deslizamiento puede definirse como el movimiento relativo entre la polea y la correa en ella. Esto reduce la relación de velocidad y normalmente se expresa en % y se denota por S.
Deslizamiento en las correas
Consideremos como una transmisión por correa abierta que gira en el sentido de las agujas del reloj. La porción de la correa que sale del conducido y entra en el conductor se conoce como el lado tenso y una porción de la correa que sale del conductor y entra en el se conoce como el lado flojo.
Durante la rotación, hay una expansión de la correa en el lado tenso y una contracción de la correa en el lado flojo.
Debido a esta expansión y contracción desigual de la correa sobre las poleas, habrá un movimiento relativo (movimiento) de la correa sobre las poleas este fenómeno se conoce como Creep en una correa.
Ventajas y desventajas de las correas planas
Las siguientes son las ventajas y desventajas de la transmisión por correas.
Ventajas
- Flexible, de construcción simple, operaciones suaves.
- Eficiente a altas velocidades y protege contra la sobrecarga.
- El coste de funcionamiento y mantenimiento es bajo.
- Periodo de vida relativamente largo y fácil de trabajar.
Desventajas
- Pérdida de potencia por deslizamiento y arrastre, lo que se traduce en una baja eficiencia.
- No se prefiere para distancias de centro corto.
- Debido a que la correa es interminable, las juntas reducen la vida útil de la misma.
- No es una transmisión positiva.
Materiales utilizados para las correas
Los materiales utilizados para las correas deben ser fuertes, flexibles y duraderos. Debe tener un alto coeficiente de fricción. Los distintos materiales utilizados son:
- Piel
- Tejido
- Goma
- Balata
Piel: El cuero puede ser curtido con roble o con sales minerales ex: curtido al cromo. Cuando el grosor del cinturón requerido es mayor, se cementan dos o más tiras. Los cinturones de cuero requieren una limpieza periódica.
Tela: Los cinturones de tela se fabrican doblando patos de lona o algodón es una capa (dependiendo del grosor requerido) y cosiéndolos juntos.
Goma: Los cinturones están hechos de tela con una capa de goma. Se utilizan en aserraderos, fábricas de papel, etc.
Balata: Las correas están hechas de estos materiales son similares a las correas de caucho, excepto que la gimnasia balata se utiliza en lugar de caucho. Las correas de estos materiales son ácidas y resistentes al agua, pero no pueden utilizarse cuando la temperatura es superior a 45°.
Correas en V
Las correas en V o «V» son muy utilizadas en la transmisión de alta potencia. Las correas trapezoidales son de sección trapezoidal como se muestra en la figura. Se moldean como bucles sin fin a partir de caucho reforzado con material fibroso. Se introducen en las ranuras en V hechas en las poleas.
La acción de acuñamiento de las correas en las ranuras en V les permite transmitir pares más elevados. La potencia transmitida por una transmisión por correa trapezoidal puede aumentarse trabajando con varias correas colocadas en paralelo.
Esta forma de transmisión se utiliza ampliamente en todas las clases de maquinaria, transmitiendo potencias desde 0,5 kW hasta 150kW.
Ventajas y desventajas de la transmisión por correa trapezoidal sobre la transmisión por correa plana
A continuación se exponen las ventajas y desventajas de la transmisión por correa trapezoidal sobre la transmisión por correa plana.
- La transmisión por correa trapezoidal proporciona compacidad debido a la pequeña distancia entre los centros de las poleas.
- La transmisión es positiva porque el deslizamiento entre la correa y la ranura de la polea es insignificante.
- Como las correas trapezoidales se hacen sin fin y no hay problemas, por lo tanto la transmisión es suave.
- Proporciona una vida más larga, de 3 a 5 años.
- El funcionamiento de la correa y la polea es silencioso.
- Se puede instalar y quitar fácilmente.
- La correa tiene la capacidad de amortiguar el choque cuando se ponen en marcha las máquinas.
- Se puede obtener una relación de alta velocidad (máximo 10).
- La correa en V puede funcionar en cualquier dirección con el lado tenso. de la correa en la parte superior o inferior.
- Por lo tanto, la potencia transmitida por las correas en V es mayor que la de las correas planas.
- La línea central puede ser horizontal, vertical o inclinada.
Selección de la transmisión por correa
En la selección de las transmisiones por correa se tienen en cuenta los siguientes factores.
- La velocidad de las poleas motrices y conducidas
- Relación de reducción de velocidad
- Potencia a transmitir
- Distancia entre ejes
- Disposición de los ejes
- Requisitos de accionamiento positivo
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