Aula 02- Correias - Alunos

Matéria: ELEMENTOS MECÂNICOS

5/16/2018

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Matéria: ELEMENTOS MECÂNICOS Assunto: Polias e Correias Professor: Reginaldo Winther (031) 8861-2878 E-mail: [email protected]

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Polias e correias Estes elementos estão presentes em quase todos os sistemas que transmitam potência de uma unidade motora para uma unidade movida e são utilizados para facilitar a elevação de um fardo, tornar mais fácil o esforço de tração ou assegurar uma transmissão de movimento.

MOVIDA

MOTORA

Polias intermediarias ou de tensão são utilizadas para evitar ajustes http://slide pdf.c om/re a de r/full/a ula -02-c or re ia s-a lunos

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Polias A polia é uma peça mecânica cilíndrica muito comum em máquinas. Utilizada para transferir força e movimento entre dois eixos, através das correias que são acopladas nas polias. A polia é constituída de uma roda de material rígido que gira em torno de um eixo produzindo rotação.


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Polias Uma polia é constituída de uma coroa ou face, na qual se enrola a correia. A face é ligada a um cubo de roda mediante disco ou braços. O tipo de polia é determinado pela superfície de contato com a correia e o perfil da calha varia com a correia.


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Polias – Transmissão • Transmissão entre eixos paralelos com o mesmo sentido de rotação (Fig. 01).

• Transmissão com polia tensora (Fig. 02).

•Transmissão para eixos


com sentido de rotação contrária(Fig. 03).

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Polias – Transmissão Freqüentemente são usadas transmissões com a polia menor de canais, e a maior com arco plano. Há certas condições que regem as transmissões com o emprego da Polia plana; tem as mesmas polias, porém, o contato da correia em torno da polia plana é bem maior, devido a sua menor distância entre centros. Está claro, portanto, que o contato sobre a polia maior depende da diferença entre os diâmetros da polia, e da distância entre centros. A distância entre centros deve ser curta, de maneira que satisfaça a proporção, ou seja, não afete a influência da capacidade de força das correias.


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Polias – Transmissão Arco de contato

É o nº de graus que a correia abrange em torno da Polia numa transmissão de relação 1:1, onde as polias são iguais, o arco de contato é de 180º. A redução do arco de contato na polia menor , tem influência na capacidade de força da correia. Arcos de contato menores que 120º devem ser evitados.


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Polias - Transmissão EXEMPLO 01:

Determinar o fator de correção E o arco de contato das polias.

Tabela 01 Arco de contato da polia

Dados D = 380 mm d= 130 mm c= 300 mm D – d = 250

Fator de correção = 0,86 Arco de contato=130º ( polia menor) http://slide pdf.c om/re a de r/full/a ula -02-c or re ia s-a lunos

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Polias – Relação de Transmissão Vamos estudar alguns conceitos: 1º) Velocidade Angular () Um ponto material “P”, descrendo uma trajetória circular de raio “r”, apresenta

uma variação angular () e o intervalo de tempo (t) define a velocidade angular do movimento.  = Velocidade angular(rad/s)  =  t

• Um

 t == Variação Variaçãoangular(rad) de tempo(s)

exemplo de velocidade angular é você pegar uma roda de bicicleta e

pintar um pequeno ponto e rodar por alguns segundos, ao final desse tempo , o ponto vai estar em outra posição, certo? Num objeto redondo, essa diferença do ponto final e o ponto inicial corresponde a um ângulo que pode ser medida em grau/s ou em rad/s.


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Polias – Relação de Transmissão Vamos estudar alguns conceitos: 2º) Periodo (T)

É o tempo necessário para que um ponto material “P”, movimentando-se em uma trajetória circular de raio”r”, complete um ciclo. T=2x 

T Velocidade angular(rad/s)  = Período(s)

3º) Radiano (r)

É o arco de circunferencia cuja media é o raio O Ciclo Trigonométrico é uma maneira de se representar Graficamente as relações seno, cosseno e tangente. O ciclo está dividido em 360º ou 2 π radianos. http://slide pdf.c om/re a de r/full/a ula -02-c or re ia s-a lunos

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Polias – Relação de Transmissão Vamos estudar alguns conceitos: 4º) Frequencia(f)

É o numero de ciclos que um ponto material”P” descreve em um segundo, movimentando-se em trajetoria circular de raio”r”. f = 1 =_ _ T

2x

f = frequencia(Hz) T = Período(s)  = Velocidade angular(rad/s)

Frequencia é o numero de voltas que um corpo efetua em um determinado tempo


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Polias – Relação de Transmissão Vamos estudar alguns conceitos: 5º) Rotação(n)

É o numero de ciclos que um ponto material”P”, movimentando-se em trajetoria circular de raio “r”, descreve em um minuto. Desta forma, podemos escrever que: n= 60f Como f =_ _ tem-se n= 60 x  2x 2x

portanto n= 30 x  

f = frequencia(Hz) T = Período(s)  = Velocidade angular(rad/s)


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Polias – Relação de Transmissão Vamos estudar alguns conceitos: 6º) Velocidade periferica ou tangencial

Tem como caracteristica a mudança de trajetoria a cada instante, porem o seu modulo permanece constante. v = r portanto v=  x r isolando( )  =  x n subst. exprssão anter. v=  x n x r 

30

30

v = velocidade periferica(m/s) n = rotação(rpm)  = Velocidade angular(rad/s) R = raio(m) • É só imaginar uma corda com uma pedra amarrada na ponta.

Se no momento em que você esta girando o corda, ela se romper, o pedra vai seguir um movimento retilíneo.


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Polias – Relação de Transmissão Na transmissão por polias e correias, para que o funcionamento seja perfeito, é necessário obedecer alguns limites em relação ao diâmetro das polias e o número de voltas pela unidade de tempo. Para estabelecer esses limites precisamos estudar as relações de transmissão. Costumamos usar a letra i para representar a relação de transmissão. Ela é a relação entre o número de voltas das polias (n) numa unidade de tempo e os seus diâmetros.

Transmissão redutora de velocidade

Transmissão ampliação de velocidade


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Polias – Transmissão Relação de transmissão

D1 = diâmetro da polia menor D2 = diâmetro da polia maior n1 = número de rotações por minuto (rpm) da polia menor n2 = número de rotações por minuto (rpm) da polia maior

Na transmissão por polias e correias, para que o funcionamento seja perfeito, é necessário obedecer alguns limites em relação ao diâmetro das polias e o número de voltas pela unidade de tempo. Para estabelecer esses limites precisamos estudar as relações de transmissão. Ela é a relação entre o número de voltas das polias (n) numa unidade de tempo e os seus diâmetros. A velocidade tangencial (V) é a mesma para as duas polias, pela fórmula:

V = x D x n 

Como as velocidades são iguais: V1 = V2

x D1 x n1 = x D2 x n2 D 1 x n 1 = x D2 x n2









D1 x n1 = D2 x n2 http://slide pdf.c om/re a de r/full/a ula -02-c or re ia s-a lunos

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Polias – Transmissão Relação de transmissão

Portando,

i= n1 x D2

n2 D1 n1 = Nº de voltas que a polia menor dá em 01 minuto; n2 = Nº de voltas que a polia maior dá em 01 minuto;

i i = Relação de transmissão D1 = diâmetro da polia menor D2 = diâmetro da polia maior n1 = número de rotações por minuto (rpm) da polia menor n2 = número de rotações por minuto (rpm) da polia maior

Recomendações: • Na transmissão por correia plana, a relação de transmissão (i) não deve ser maior do que 6 (seis) ou seja, 1:6

Na transmissão por correia trapezoidal, a relação de transmissão (i) não deve ser maior do que 10 (dez), 1:10 http://slide pdf.c om/re a de r/full/a ula -02-c or re ia s-a lunos

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Polias – Transmissão Relação de transmissão EXEMPLO - 02

A transmissão por correias de um motor de combustão para automóvel, que aciona simultaneamente as polias da bomba dàgua e do alternador. A velocidade do motor n=2800 rpm. Dados:

d1 mm(Alternador) (Motor) d2 = 120 80 mm d3 = 90 mm (Bomba dàgua)


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Polias – Transmissão Relação de transmissão EXEMPLO - 02 Dados: d1 = 120 mm (Motor / n= 2800 rpm )

d2 = 90 mm (Bomba dàgua) d3 = 80 mm (Alternador) Polia 01 (Motor)  a) b) Velocidade Frequencia angular ( f1) ( 1)

Polia 02 (Alternador)

c) Velocidade angular ( 2) d) Frequência ( f2)

Característica de Rotação

e) Rotação( n2)

j)i) Velocidade Relação dePeriferica transmissão (Motor/Alternador) K) Relação de transmissão (Motor/Bomba dàgua)

Polia 03 (Bomba dàgua)

f) Velocidade angular ( 3) g) Frequência ( f3) h) Rotação( n3) Professor: http://slide pdf.c om/re a de r/full/a ula -02-c or re ia s-a lunos

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Polias – Transmissão


Relação de transmissão EXEMPLO - 02

A velocidade econômica do motor ocorre a rotação n= 2800 rpm. Nessa condição, iremos determinar. Polia – 01(Motor)

a) Velocidade angular ( 1) 1 =  x n1

1 = 3,14 x 2800

30

1 = 293,2 rad/s

30

b) Frequência ( f1) f1 = _ 1 __ 2x

f1 = 293,2 6,283

f1 = 46,665 Hz

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A velocidade econômica do motor ocorre a rotação n= 2800 rpm. Nessa condição, iremos determinar. Polia – 02 (Alternador)

c) Velocidade angular ( 2) 2

2 = d1 x 1

d2

= 120 x 293,2 80

2

= 439,82 rad/s

d) Frequência ( f2) 

f2 = _2 2 x __ 

f2 = 439,82 6,283

f2 = 70 Hz

e) Rotação( n2) n2 = 60 x f3

n2 = 60 x 70

n2 = 4200 rpm Professor:







A velocidade econômica do motor ocorre a rotação n= 2800 rpm. Nessa condição, iremos determinar. Polia – 03 (Bomba Dàgua)

f) Velocidade angular ( 3) 3 = d1 x 1

d3

3

= 120 x 293,2 90

3

= 390,93 rad/s

g) Frequência ( f3) f3 = _2 3 x __ 

f3 = 390,93 6,283

f3 = 62,22 Hz

h) Rotação( n3) n3 = 60 x f3 n3 = 60 x 62,22

n3 = 3733,2 rpm Professor:







CARACTERÍSTICAS DA TRANSMISSÃO i) Velocidade periférica ( Vp) Vp = 1 x r 1

Vp = 293,2 x 0,06 Vp = 17,592 m/s j) Relação de transmissão i1 (motor/alternador) i1 = _d1 __ i1 = 120 i1 = 1,5 ~ i1=1:5 80 d2 k) Relação de transmissão i2 (motor/bomba d`agua) i2 = _d1 __ i2 = 120 i2 = 1,3 ~ i2 = 1:3 90 d3 Professor: http://slide pdf.c om/re a de r/full/a ula -02-c or re ia s-a lunos




Polias – Tipos de Montagens As polias, para funcionarem adequadamente, exigem os seguintes cuidados: · não apresentar desgastes nos canais; · não apresentar as bordas trincadas, amassadas, oxidadas ou com porosidade; · apresentar os canais livres de graxa, óleo ou tinta e corretamente dimensionados para receber as correias. A verificação do dimensionamento dos canais das polias deve ser feita com o auxílio de um gabarito contendo o ângulo dos canais.





Polias – Tipos de Montagens Além dos cuidados citados anteriormente, as polias em “V” exigem alinhamento. Polias desalinhadas danificam rapidamente as correias e forçam os eixos aumentando o desgaste dos mancais e os próprios eixos. É recomendável, para fazer um bom alinhamento, usar uma régua paralela fazendo-a tocar toda a superfície lateral das polias.





Polias – Outras aplicações Quanto ao modo de operação, classificam-se em fixas e móveis: os mancais de seus eixos permanecem em repouso em relação ao suporte onde foram fixados. Fixas -

As polias fixas facilitam a realização de um esforço por mudar a direção da força que seria necessária. Nesse caso, como observamos na figura, a força necessária para levantar equilibrar o corpo é igual à força pessoa.o Entretanto, para a carga, temos que puxar pararealizada baixo, o pela que facilita trabalho.




Polias – Outras aplicações


Quanto ao modo de operação, classificam-se em fixas e móveis: Móveis - tais mancais se movimentam juntamente com a carga que está sendo

deslocada pela máquina. As polias móveis diminuem a intensidade do esforço necessário para sustentar um corpo, pois parte desse esforço é feito pelo teto, que sustenta o conjunto.





Polias – Outras aplicações A polia móvel raramente é utilizada sozinha dado o inconveniente de ter que 'puxar' o ramo de corda da potência 'para cima'. Normalmente vem combinada com uma polia fixa. Outro modo de aumentar a vantagem mecânica consiste na associação de várias polias fixas (num único bloco) com várias polias móveis (todas num mesmo bloco). A associação também é conhecida por moitão ou simplesmente por talha.





Polia Plana Pode ser plana que conserva melhor a correia ou abaulada que guia melhor a correia.




Polias Planas





Polia Trapezoidal


Recebe este nome porque a superfície na qual a correia é colocada apresenta a forma de trapézio. As polias trapezoidais devem ter canais que são dimensionadas de acordo com o perfil padrão da correia a ser utilizada.




Polias - outras


Existem outros tipos de polias para cabos de aço, correntes, polias ou rodas de atrito, etc. Os materiais que se empregam para a construção das polias são ferro fundido, aços, ligas leves e materiais sintéticos. A superfície da polia não deve apresentar porosidade, para não desgastar rapidamente a correia.




Polias


As polias realizam trabalho equivalente ao de uma engrenagem (nº dentes), quando uma polia esta associada à outra de diâmetro igual ou diferente.




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W & M


Polias – Dimensionamento

Parâmetros dos dimensionamentos normalizados para as polias em “V”.

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Dimensões recomendadas para o projeto de polias planas

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Dimensões recomendadas para o projeto de polias planas

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Parâmetros dos dimensionamentos normalizados para as polias em “V”.

Especificação:

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Polias – Cálculo


Na ponta do eixo do mancal (bomba centrifuga) é introduzida uma polia (polia movida) a qual é tracionada por uma ou mais correias em "V" cuja extremidade oposta está assentada em outra polia (polia motriz) montada na ponta do eixo de um motor ou turbina. A relação entre os diâmetros externos destas duas polias é que ajusta a velocidade conveniente a bomba. Salvo aplicações especiais, a maioria dos usos de transmissão por correias em "V" para acionar bombas ocorre quando a velocidade máxima da máquina acionadora (motor elétrico, motor diesel, turbina, tomada de força de trator), em rpm, é menor que a velocidade mínima requerida para o funcionamento adequado da bomba. Bombas de alta rotação (3.450 a 3.600 rpm) acionadas por: A. Motor Elétrico IV pólos - rotação nominal - 1.750 rpm B. Motor Diesel - rotação nominal - 2.300 rpm C. Tomada de força do trator - rotação nominal - 600 rpm

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Polias – Cálculo


CÁLCULO DO DIÂMETRO DE POLIAS EM FUNÇÃO DA ROTAÇÃO: O diâmetro das polias e correias adequadas para cada aplicação é definido através das seguintes expressões:

OBS.: A velocidade linear das correias em "V" não deve ultrapassar a 1.500 metros por minuto pois, acima disto, o desgaste das correias e polias é muito acentuado. A velocidade linear deve ser sempre inferior a rpm máxima da bomba e motor, respectivamente. Da mesma forma, não se deve usar diâmetros de polias muito pequenos, para evitar que estas patinem por falta de aderência, com conseqüente desgaste prematuro e perda de rendimento. Professor:

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Polias – Cálculo


CÁLCULO DO DIÂMETRO DE POLIAS EM FUNÇÃO DA ROTAÇÃO: Exemplo - 03 1º PASSO: Com auxilio da TABELA 02 ,vamos encontar o valor do

diâmetro da polia do motor sem precisar calculos: Dados: Rpm motor = 2.300 / 20 cv Rpm bomba =3.500 • Perfil adequado correia = B • Ø da polia do motor = 220 mm

2º PASSO: Podemos calcular o nº correias c/ basse Potência do motor: Nº Correias = Potência motor em cv = 20 = 3,6 ~ 4 Correias

cv da correia (TABELA 01) 5,5 3º PASSO: Cálculo o diâmetro nominal(Øn) da polia do motor Øn = Ø ext. – hm (altura média correia em “V” – TABELA 02 ) Øn = 220 – 12,5 Øn = 207,5 mm Professor:

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TABELA - 02


TABELA - 03

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Polias – Cálculo


CÁLCULO DO DIÂMETRO DE POLIAS EM FUNÇÃO DA ROTAÇÃO: 4º PASSO: Cálculo do Diâmetro polia da bomba

Dados: Rpm motor = 2.300 / 20 cv Rpm bomba =3.500 Perfil adequado correia = B Ø da polia do motor = 220 mm

Ø da Polia da Bomba = rpm do Motor x ØPolia do Motor rpm da Bomba

Ø da Polia da Bomba = 2300 x 220 3500 Ø da Polia da Bomba (movida) = 144,5 ~ 145 mm Professor:

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Correias


A Correia é uma cinta de material flexível(inteiriças),normalmente feita de camadas de lonas, nailon e borracha vulcanizada, que serve para transmitir a força e movimento de uma polia para outra. Os materiais empregados na fabricação são o couro, materiais fibrosos e sintéticos.

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Correias


As correias são inteiriças (não são cortadas e remendadas) e são fabricadas com diversos materiais e para várias aplicações: • Devem

ser utilizadas para grandes distâncias entre eixos;

Devido ao deslizamento e à deformação das correias, a velocidade angular não é constante, nem é igual à razão dos diâmetros das polias (Exceto as correias de tempo); •

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Correias


As correias estão submetidas basicamente a dois tipos de tensões: • Tensão devido

ao tracionamento

• Tensão devido

à flexão da correia em torno da polia.

Correia plana

Correia trapezoidal

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Correias


As cargas provenientes da flexão da correia em torno da polia, apesar de apresentarem baixos valores, são cíclicas, podendo causar a ruptura da correia por fadiga. • Sub-tracionamento

provoca deslizamento e geração de calor devido ao atrito entre a correia e a polia. • Super-tracionamento diminui a vida das correias e mancais.

Quanto menor a polia, maior a carga. Não podemos nos esquecer da Força de atrito entre a polia e a correia. Professor:

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Correias - Tipos


• Correias Planas:

Transmitem grandes quantidades de potência por longas distâncias de

centro; extremidades unidas por apetrechos fornecidos pelo fabricante;

• Correias em V:

Um pouco menos eficientes que as planas, não tem juntas, tendo

comprimentos padronizados.

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Correias - Tipos


Perfis padronizados de polia com padrão da correia C:

• Perfil A e B transmissão leves • Perfil C média • Perfis D e E transmissões pesadas

Se correias de pequena seção fossem usadas em transmissões pesadas, uma excessiva quantidade de correias seria necessária, devido à sua baixa capacidade em transmissão de potência. Professor:

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Correias – Tipos


Correias em “V”

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Correias – Correias em “V”


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Correias – Comprimento das Correias “V” Série Industrial Aula 02- Cor re ia s - Alunos - slide pdf.c om

As correias “V” da série industrial apresentam um comprimento nominal padronizado, conforme tabela nº 1 a seguir. Sendo quase impossível fabricar as correias de um mesmo tipo com comprimentos absolutamente iguais, criou-se um código de tamanhos que consiste de: O código 50 corresponde ao comprimento nominal da correia. Códigos acima de 50 correspondem à comprimentos maiores, e os abaixo de 50 a comprimentos menores. Exemplos: B – 42 50 – Correia B-42 com comprimento real igual ao nominal. B – 42 53 – Correia B-42 com comprimento real 6 mm maior que o nominal. B – 42 48 – Correia B-42 com comprimento real 4 mm menor que o nominal.

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Correias – Comprimento das Correias “V” Série Industrial Aula 02- Cor re ia s - Alunos - slide pdf.c om

Exemplo de especificação correias

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Correias em V


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Correias Planas


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Correias Trapezoidais


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Correias – Pontos inportantes


ECONOMIA • padronização e facilidade de montagem e manutenção; • ausência

de lubrificantes e durabilidade, quando adequadamente projetadas e instaladas. SEGURANÇA • reduzem significativamente choques e vibrações devido à sua

flexibilidade e ao material que proporciona uma melhor absorção de choques e amortecimento, evitando a sua propagação; • limitam sobrecargas pela ação do deslizamento (podem funcionar como “fusível mecânico”); • funcionamento silencioso,

VERSATILIDADE • permitem grandes variações de velocidade e possibilitam rotações nos

mesmo sentido (correia aberta) ou em sentidos opostos. Professor:

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Correias - Vantagens


Vantagens das correias planas e redondas: • Forte núcleo

elastômero;

elástico rodeado por um

• Apresentam vantagens

sobre as transmissões de engrenagens ou de correia em V; • Eficiência

de 98% (próximo a uma engrenagem); • Pouco

e absorção de vibração torcionalruído do sistema;

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Correias - Transmissão


A força e o movimento são transmitidos pela correia da polia motora para a movida e pode ser de sentido direto de rotação ou sentido inverso de rotação (Correia Cruzada) e rotação entre eixos não paralelos.

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Quando a transmissão está em funcionamento, observa-se que os lados da correia não estão mais submetidos à mesma tensão; isso ocorre uma vez que a polia motora tensiona mais a correria em um lado (ramo tenso) do que do outro (ramo frouxo). Essa diferença de tensões entre os lados tenso e frouxo da correia é causadora de uma deformação na correia denominada creep.

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As principais relações de transmissão tem correias abertas e correias fechadas(cruzadas):

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Sentido direto de rotação - a correia fica reta e as polias têm o mesmo sentido de rotação;

Sentido de rotação inverso - a correia fica cruzada e o sentido de rotação das polias inverte-se;

Sentido rotação entre eixos não paralelos.

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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.

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Para colocar uma correia , deve-se recuar a polia móvel aproximando-a da fixa. Esse procedimento facilitará a colocação da correia sem perigos de danificá-la. Não se recomenda colocar correias forçando-as contra a lateral da polia ou usar qualquer tipo de ferramenta para forçá-la a entrar nos canais da polia.

Esses procedimentos podem causar o rompimento das lonas e cordonéis das correias. Professor:

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Após montar as correias nos respectivos canais das polias e, antes de tensioná-las, deve-se girá-las manualmente para que seus lados frouxos fiquem sempre para cima ou para baixo, pois se estiverem em lados opostos o tensionamento posterior não será uniforme.

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Substituição das Correias:

Na eventualidade de umaprecisa ou mais um novo grupo completo ser correias instalado.de um grupo arrebentarem, A colocação de uma correia nova juntamente com as correias velhas não pode ser feita, pois a correia nova terá o comprimento diferente das velhas. Ao trocar um jogo de correias, é necessária a utilização de correias de um mesmo fabricante com o mesmo tamanho e código de comprimento.

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O tensionamento de correias exige a verificação dos seguintes parâmetros: » tensão ideal: deve ser a mais baixa possível, sem que ocorra deslizamento, mesmo com picos de carga; » tensão baixa: provoca deslizamento e, conseqüentemente, produção de calor excessivo nas correias, ocasionando danos prematuros; » tensão alta: reduz a vida útil das correias e dos rolamentos dos eixos das polias. Na prática, para verificar se uma correia está corretamente tensionada, bastará empurrá-la com o polegar, de modo tal que ela se flexione Aproximadamente entre 10 mm e 20 mm. Professor:

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Correias - Cálculos


Cálculo do comprimento da correia aberta e polias diâmetros iguais A primeira coisa a observarmos é o tipo de máquina: Verificamos que é um conjunto de duas polias iguais (medir diâmetro das duas polias e a distância entre os centros dos eixos) e em seguida iremos fazer o desenho técnico, onde: Matematicamente, em uma fórmula: L=πxd+2xc L = comprimento total correia d = diâmetro da polia c = distância entre os centros dos eixos

das polias  + d = perímetro da circunferência Professor:

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Correias – Cálculos


Cálculo do comprimento da correia aberta e polias diâmetros iguais Exemplo - 04

Substituindo os valores encontrados na medição: L=πxd+2xc L= 3,14 x 20 + 2 x 40 L = 62,8 + 80 L = 142,8 cm

O comprimento da correia deve ser de aproximadamente 143 cm. L = comprimento total correia d = diâmetro da polia  + d = perímetro da circunferência c = distância entre os centros

dos eixos das polias Professor:

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Cálculo do comprimento da correia aberta e polias diâmetros diferentes Novamente, você mede o diâmetro das polias e a distância entre os centros dos eixos. Encontra o valor dos raios (D/2). Em seguida, desenha o conjunto com as medidas que você obteve. Matematicamente, em uma fórmula: L = π x (R + r)+ 2 x √c2 +(R - r) 2 R= Raio maior r= raio menor

Professor:

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Matéria: ELEMENTOS MECÂNICOS http://slide pdf.c om/re a de r/full/a ula -02-c or re ia s-a lunos

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Cálculo do comprimento da correia aberta e polias diâmetros diferentes Matematicamente, em uma fórmula: L = π x (R + r)+ 2 x √c2 +(R - r) 2 L = 3,14 x (25 + 10) + 2 x √45 2 +(25 - 10) 2 L = 3 , 1 4 x 3 5 + 2 x √2025 + (15) 2 L = 3 , 1 4 x 3 5 + 2 x √2025 + 225 L = 3 , 1 4 x 3 5 + 2 x √2250 L = 3,14 x 35 + 2 x 47,43 L = 109,9 + 94,86 L = 204,76 cm

L = comprimento total correia R = Raio maior r = raio menor c = distância entre os centros

dos eixos das polias

A correia para essa máquina deverá ter aproximadamente 204,76 cm. Professor:

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Cálculo do comprimento da correia cruzada e polias diâmetros iguais Agora teremos as mesmas situações e vamos medir o diâmetro das polias e a distância entre os centros dos eixos das correias cruzadas. L = π x d+ 2 x √c2 + d2 2

2

L= 3,14 x 6 + 2 x √30 + 6 L= 18,849 + 2 x 30,59

L= 80,0 L = comprimento total correia d = diâmetro da polia  + d = perímetro da circunferência c = distância entre os centros

C=30 cm

dos eixos das polias Professor:

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Cálculo do comprimento da correia cruzada e polias diâmetros diferentes Agora teremos as mesmas situações e vamos medir o diâmetro das polias e a distância entre os centros dos eixos das correias cruzadas. L = π x ( R + r ) + 2 x √c2 + ( R + r ) 2 2

2

L = 3 , 1 4 x ( 8 + 4 ) + 2 √30 + ( 8 + 4 ) L = 3 , 1 4 x 1 2 + 2 √900 + 144

L = 3,14 x 12 + 2 x 32,31

C=30 cm

L = 37,68 + 64,62 L = 64,62 cm

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EXEMPLO -05

Um moinho um motor C.de A. 500 de anéis coletores de de 20martelos HP/1400acionado rpm devepor trabalhar comelétrico rotação rpm. Determinar a quantidade de correias, sendo que distância entre os centros dos eixos é c = 1200 mm.

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Correias – Seleção de correias em “V” Aula 02- Cor re ia s - Alunos - slide pdf.c om

As correias são selecionadas, observando os critérios abaixo relacionados: 1º - Seleção do Perfil da Correia, em

Grafico-A

HP

função da velocidade e potência do motor, conforme (Gráfico – A). Perfil C

2º - Calcular a Relação de Transmissão N1 N1 = Velocidade de entrada R= ----- Onde: N2 = Velocidade de saída N2 1400 R= -------- = 1: 2,8 ~ 1:3 500 RPM Polia Motora

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3º - Determinar os Diâmetros das polias (tabela 04)

Ø Nominal polia menor= Ø externo – 16,5 (tabela - 04) Tabela 04 Ø Nominal = 200 – 16,5 = 183,5 mm Ø Nominal (polia menor) = 183,5 mm

A

Ø polia maior = Ønominal x R (Relação transmissão) B

Ø polia maior = 183,5 x 2,8 = 513,8 mm Ø polia maior = 513,8 mm

C DD E

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4º - Determinar o Comprimento da correia L = 2xc + 1,57 (D 2 + D1) + (D2 – D1)2 -------------4xc 2

L = 2x1200 + 1,57 (513,8 + 183,5) + ----------------------(513,8 – 183,5) 4x1200 L = 2400 + 1094,76 + 109098,09 ---------------4800 L = 3494,76 + 22,728 L = 3517,48 mm

L = Comprimento nominal da correia c = Distância entre centros adotada D2 = Diâmetro nominal da polia maior D1 = Diâmetro nominal da polia menor Professor:

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5º - Determinar o cálculo da Velocidade Linear V=

 x D1 x N1

V =  x 0,183 x 1400 V = 804,67 m/min.

V = Velocidade Linear N1 = Velocidade em RPM da polia menor D1 = Diâmetro nominal da polia menor (em metros)

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6º - Determinar capacidade em HP da correia (Tabela 05) Tabela 05 (polia menor) Ø Nominal V = 804,67 m/min. =183,5mm Perfil C

Capacidade em HP = 4,7

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Correias - Seleção de correias em “V”


Tabela 01

7º - Determinar Fator de Correção do Arco de contato

Arco de contato da polia

Dados D = 513,8 mm d= 183,5 mm c= 1200 mm D – d = 330 Vamos considerar

Fator de correção = 0,96 Arco de contato=165º ( polia menor) Professor:

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8º - Determinar Fator de serviço

Tabela 06

Motor eletrico de C.A. De aneis coletores Fator de serviço= 1,6

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9º - Determinar o cálculo Quantidade de correias

HP do motor x Fator de Serviço Q = ------------------------------------------------------------------------HP da correia x Fator de correção do arco de contato 20 x 1,6 Q = --------------- = 7,09 4,7 x 0,96

Adotar 7 correias de perfil C

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Correias Sincronizadas


Representa o mais moderno e eficaz sistema de transmissão. As correias sincronizadas representam o mais moderno sistema de transmissão, isso porque os elementos da correia para transmitir e suportar cargas são os cordonéis torcidos em espiral. A parte externa e os dentes da correia são feitos do mesmo material e moldados integralmente. Esta cobertura fina e flexível dá aos elementos de tração a proteção necessária contra sujeira, óleo e umidade, além de proteger contra o desgaste por atrito.

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Correias Sincronizadas


Feitas de tecido emborrachado e cabo de aço e tem dentes que se encaixam nos sulcos cortados na periferia da roda dentada e são utilizados para serviços leves até serviços extrapesados e não sofrem esticamento ou escorregamento.

Sincronizadas ou dentadas

Sincronizadas hachuradas

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Correias Sincronizadas 5/16/2018


Características: • Perfeito sincronismo entre as polias movida e motora; • Engrenamento antiderrapante; • Ampla faixa de transmissão de potência; • Ampla faixa de velocidades; • Velocidade angular constante; • São silenciosas.

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As medidas padrão das correias sincronizadas.

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Para que as correias sincronizadas possam ser utilizadas em grande variedade defeitas potência, velocidade aplicações com (tabela maior –eficiência possível são em cinco tamanhose padrão de passo 05).

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Correias Sincronizadas - Tipos 5/16/2018


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Correias Sincronizadas Tipos 5/16/2018


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Tabela 07

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A especificação de uma correia sincronizadora é composta de um número de código que identifica as três dimensões principais da correia.

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POLIAS PARA CORREIAS SINCRONIZADAS 5/16/2018


As polias tem sulcos espaçados uniformemente na Periferia , para proporcionar um encaixe correto com os dentes correspondentes da correia.

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As polias são fabricadas com cinco passos, correspondentes aos cincos passos da correia. Tipos de Polias:

Vários são os tipos de polias usadas em correias sincronizadas. Porém devido a tendência de deslocamento lateral, recomenda-se a utilização de uma das polias flangeadas.

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Correias Sincronizadas - Cálculos


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EXEMPLO - 05

Escolher para os uma eixos bomba deverá centrífugaser de 1,5 HP/800 uma rpm, correia cuja sincronizadora distância entre de aproximadamente 200 mm. O motor será elétrico corrente alternada, arranque/assincronicos com 1400 rpm, serviço intermitente. 1º) Relação de Transmissão: N1 N1 = Velocidade de entrada R= ----- Onde: N2 N2 = Velocidade de saída

1400 R = ------- = 1,75 800

R = 1:8

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Correias Sincronizadas Cálculos 5/16/2018


EXEMPLO - 05

2º) Cálculo do Fator de Serviço Total - FSt FSt = FS1 + FS2 + FS3 FSt = Fator de Serviço Total FS1 = Fator de Serviço referente a relação de transmissão (Tabela 08) FS2 = Fator de serviço referente ao tipo de funcionamento (Tabela 08) FS3 = Fator de Serviço referente à máq. acionadora e máq. acionada. (Tabela 09-A e 09-B)

Dados: FS1 = + 0,20

Tabela 08

2 FS 0,10 FS3 = = -1,9

FSt = 0,20 - 0,10 + 1,9 FSt = 2,0 Professor:

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Correias Sincronizadas Cálculos 5/16/2018


EXEMPLO - 05

2º) Cálculo do Fator de Serviço Total - FSt FS3 = Fator de Serviço referente à máq. acionadora e máq. acionada. Tabela 09 - A

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Tabela 09 B

EXEMPLO - 05

2º) Cálculo do Fator de Serviço Total - FSt FS3 = Fator de Serviço referente à máq. acionadora e máq. acionada.

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EXEMPLO - 05


3º)

Cálculo da Potência Efetiva: P= HP do motor x FSt

P = 1,5 x 2,0 P = 3,0 HP (potencia pode fornecer em um segundo)

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Gráfico B


EXEMPLO - 05

4º) Seleção de Passo da Correia Dados: 1,5 HP Rpm polia menor=800mm

Correia H

r o n e m a i l o P M P R

HP

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EXEMPLO - 05


4º) Seleção de Passo da Correia Dados: 1,5 HP Rpm polia menor=800 Correia H

Tabela 08 10 Tabela

Passo 1/2”

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Tabela 10

EXEMPLO - 05

5º) Dimensões das Polias: Polia menor: Polia maior: Z1=18 dentes Z2 = Z1 x R Z2 =18 x 1,75 Z2 = 31,5 Z2 = 32 dentes Passo = 1” 2 Ø polia motora(D1)= 72,77 mm • Calculo

do Ø movida(D2)

D2 = P x Z2 

D2 = 12,7 x 32 3,14

Ø movida( D2 ) = 129,36mm Professor:

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EXEMPLO - 05 6º - Determinar o Comprimento da correia L = 2xc + 1,57 (D2 + D1) + (D2 – D1)2 -------------4xc

L = 2 x 200 + 1,57 (129,36 + 72,77) + (129,36 - 72,77)2 ----------------------4 x 200 L = 400 + 317,34 + 3202,42 ---------------800

L = Comprimento da correia c = Distância entre centros adotada D1 = Diâmetro da polia motora D2 = Diâmetro da polia movida

L = 717,34 + 4,0 L = 721,34 mm Professor:

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EXEMPLO - 05 6º - Determinar o Comprimento da correia L = 721,34 mm Adotar correia 300H Tabela 11

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EXEMPLO - 05 7º - Determinar a largura da correia Adotar correia 300H

Tabela 12

Largura da correia adotar 3” ou 76,2 mm

Portanto, a correia a ser utilizada é uma correia 300 H 075

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Correias Trapezoidais – Seleção


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Vamos seguir os passos abaixo:


1º) Determinação da potência de projeto 2º) Escolha da seção mais adequada 3º) Cálculo da potência transmitida por correias 4º) Determinação do comprimento e especificação da correia 5º) Determinação do número de correias Dados: R = 90 mm r = 60 mm C = 320 mm Polia motora = 1200 RPM Polia movida = 1800 RPM P = 60 CV Máquina de içamento/ serviço normal – Ramo tenso / motor corrente contínua Professor:

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Correias Trapezoidais - Seleção


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1º) Determinação da potência de projeto


Dados:

Tabela - 13

R = 90 mm r = 60 mm C = 320 mm Polia motora = 1200 RPM Polia movida = 1800 RPM

b) Potência de projeto

P PH= P x FS = 60 x 1,2 P PH= 72 P = potência do motor. FS = fator de serviço.

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1º) Determinação da potência de projeto Dados:

Tabela - 14

R = 90 mm r = 60 mm C = 320 mm Polia motora = 1200 RPM Polia movida = 1800 RPM

c) Fator adicional ao fator de serviço Condições de funcionamento = FS x Fs ad

Condições de funcionamento = 1,2 x 0,2 = 0,24 Condições de funcionamento = 1,2 + 0,24 =

FS corrigido = 1,44 (Fator de Serviço corrigido)

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2º) Escolha da seção mais adequada Dados:


GRAFICO - C

HP pprojeto = P PH x FS corrigido

HP pprojeto = 72 x 1,44 HP pprojeto = 103,68

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2º) Escolha da seção mais adequada


Dados: P PH= 103,68 Polia motora = 1200 RPM

GRAFICO - D

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3º) Cálculo da potência transmitida por correias


P correia = HP projeto + HP adicional x FL HP adicional é um fator de correção aplicado devido a diferença entre os diâmetros das polias; depende da relação de transmissão (i). •

• FL é o fator de correção (para a potencia motor).

Normalmente e fornecida em forma de tabelas, coeficientes a serem aplicados em fórmulas ou gráficos e varia de acordo com o fabricante, em função dos materiais componentes da correia.

HP pprojeto = 103,68 HP adicional = i = Ø polia maior Ø polia menor

i = 180 = 1,5 120

Consultar TABELA-15 para encontra valor HP adicional Observação: precisamos valor do RPM polia movida= 1800 (eixo mais rápido) Professor:

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Tabela - 15 113/117

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HP pprojeto = 103,68 HP adicional = 1,56 P correia = HP projeto + HP adicional x FL P correia = 103,68 + 1,56 x FL 4º) Determinação do comprimento e especificação da correia (Lcalculado ): Lcalculado = 2 x c +  x ( D + d) + (D – d)2 2

4xc

Lcalculado = 1145,45 mm C= distancia entre centros dos eixos D= Ø maior d= Ø menor

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4º) Determinação do comprimento e especificação da correia (Lcalculado ): Aula 02- Cor re ia s - Alunos - slide pdf.c om

L

= 1145,45 mm

calculado Tabela - 16

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Tabela - 17

Perfil C -51

HP pprojeto = 103,68 HP adicional = 1,56

P correia = HP projeto + HP adicional x FL P correia = 103,68 + 1,56 x 0,8

P correia = 104,92

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5º) Determinação do número de correias


Assim, o no de correias (N) mais adequado à transmissão é determinado através da relação entre a potência a ser transmitida e a capacidade de transmissão da correia escolhida . Esta relação é expressa pela equação: Ca = Fator de correção do arco de contato Tabela - 18

N = ___HP Projeto _= _103,68_ _=1,23 Pcorrig. x Ca Ca = (D – d) C

84,12 x 1,0

Ca = (180 – 120) 320

Ca v-v = 1,0

Ca = 0,0625 N = 1,23 então.

Nº correias =

2 correias C-51


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Aula 02- Correias - Alunos

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