ME56A Diseño de Elementos de Máquinas

Auxiliar 4

Correas

Profesor: Roberto Corvalán P.Profesor Auxiliar: Juan Carlos Celis.jcelis@ing.uchile.cl

Elementos Elásticos o Flexibles

• Transmisión de Potencia sobre distancias comparativamente largas (v/s engranes).

• Reducen significativamente el costo de la maquina diseñada.

• Absorción de cargas de impacto.• Amortiguamiento y aislamiento de los efectos de las

vibraciones.• Ejemplos:

– Bandas (Plana; Redonda; V; de Sincronización).– Cables.– Cadenas.– Ejes Flexibles.

Banda Plana• Consisten en un núcleo elástico fuerte rodeado por un elástomero. • Silenciosa.• Mayor absorción de vibración torsional que las bandas en V.• ~98% de eficiencia a altas rpm.• Emplean poleas abombadas (coronadas)• Pueden transmitir grandes cantidades de potencia a lo largo de

grandes distancias entre centros.• Se comercializan en rollos, luego se cortan a la medida y se unen

usando juegos especiales proporcionados por el fabricante.• Geometrías:

– Banda Abierta– Banda Cruzada (deben estar separadas para evitar el rozamiento)

• Transmisiones: – Inversora– No Inversora

Banda Plana

Banda Abierta no inversora

Banda Cruzada inversora

Banda Abierta inversora

Banda Plana

Transmisión de banda con ¼ de vuelta

Transmisión intercambiable

Transmisiones de banda de velocidad variable

Transmisiones con Banda Plana o Redonda (geometría)

Banda Abierta Banda Cruzada

L= largo de la banda

Transmisiones con Banda Plana o Redonda (Análisis de Fuerzas)

Lado tenso

Lado holgado

Análisis de Fuerzas

DCL de un elemento infinitesimal de una banda en contacto con una polea

Condiciones de Borde

F(θ=0)=F2

F(θ=φ)=F1

dS = fuerza centripeta

ΣF = 0

9.8 [m/s^2] = 32.2 [ft/s^2]

w : [lbf] 1 [lbf] = 4.44 [N]

Fa

Análisis de FuerzasRelaciones útiles

nnKH

d

ssnomT***63025

Análisis de FuerzasPotencia Transmitida de HP Potencia de diseño : Compensa las desviaciones de la

carga desde el valor nominal

Hd = HnomKsnd

Hnom = Potencia Nominal

Ks = Factor de servicio

Nd = Factor de seguridad

Para bandas de poliamida y uretano Cv=1 FL

i

wd

*2

**3`

2

d` = holgura

L = distancia entre centros [ft]

w = peso por pie de la banda [lbf/ft]

Fi = Tensión inicial [lbf]

Factor de velocidad para bandas de cuero

Factor de Servicio

Banda en V

• Se fabrican con tela y cuerda, a menudo con rayón o nylon e impregnada con caucho.

• Utiliza polea acanalada.• Se fabrican con medidas estandares

– Tamaños en pulgadas son designados con letras.– Tamaños metricos se designan con números.

• 70% – 96% de eficiencia.• La distancia entre centros máxima es 3 veces la

suma de los diámetros.• La distancia entre centros mínima es el diámetro

de la polea mayor.

Transmisiones con Banda en V (geometría)

Lp = Longitud de paso

Conversión para obtener Lp a partir de la circunferencia interior

Transmisiones con Banda en V(Análisis de Fuerzas)

Análisis de FuerzasRelaciones útiles

Htab= Potencia permitida por banda, tabla 17-12