TRANSMISIONES DE CORREA O BANDA INTRODUCCIÓN La función principal de una transmisión de crrea es la misma !ue en una transmisión pr en"ranes# las ds sir$en para transmitir ptencia entre e%es !ue "iran& Sin em'ar"# el us de en"ranes se $uel$e impr(ctic cuand la distancia entre e%es es si"nificati$a& Tant la transmisión de crrea cm la de cadena frecen fle)i'ilidad al perar cn eficiencia a distancias "randes * pe!ue+as entre centrs& Cnsidere la cadena de una 'icicleta, se utili-a para transmitir m$imient * fuer-as del ensam'le "iratri del pedal a la rueda trasera& La distancia entre ests ds cmpnentes "iratris "iratris es cnsidera'le# cnsidera'le# pr l !ue una transmisión transmisión de en"ranes n ser.a ra-na'le& As. mism# la ra-ón de $elcidad de la transmisión de cade cadena na se mdi mdififica ca f(ci f(cilm lmen ente te al cam'i cam'iar ar la cade cadena na pr pr un cn%u cn%unt nt de catarinas& De este md se necesita un "ir m(s lent del pedal /per ma*res fuer-as0 para mantener la rtación id1ntica de la rueda trasera& La ra-ón de $elcidad de una transmisión de crrea se mdifica de frma similar& Cam'iar la ra-ón de $elcidad en una transmisión de en"ranes es un prces muc2 m(s cmple%# cm en una transmisión autmtri-& Las Las tran transm smis isi ine ness de crr crrea ea * de cade cadena na se cn cnce cen n cm3 cm3nm nmen ente te cm cm cnectres fle)i'les& Am's tips de mecanisms pueden ir 4en el mism pa!uete5 pr!ue su cinem(tica cinem(tica es id1ntica& id1ntica& Cm el m$imient m$imient primari primari de ls e%es es de rtación pura# las slucines "r(ficas n aprtan ma*r cmprensión# pr l tant# 3nicamente resultan pr(cticas las t1cnicas anal.ticas& CORREAS La función de una transmisión pr crrea es transmitir el m$imient "iratri * tr!ue de un e%e a tr sua$emente# sin ruid * de manera ecnómica& Las trans transmi misi sin nes es de crrea crrea prp prprci rcina nan n la me% me%rr cm' cm'in inac ació ión n inte inte"ra "rall de la fle)i'ilidad en el dise+# 'a% cst# pc mantenimient# facilidad de ensam'la%e * a2rr de espaci&
Cmparadas cn tras frmas de transmisión de ptencia# las transmisines de crrea tienen las si"uientes $enta%as, -
Sn mens cstsas !ue las transmisines de en"ranes de cadena& La distancia entre centrs de ls e%es es fle)i'le# mientras !ue en las
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transmisines de en"ranes est( restrin"ida& Operan sua$emente * cn mens ruid a "randes $elcidades& Se pueden dise+ar para !ue se deslicen cuand se presenta una
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s'recar"a en la m(!uina& N re!uieren lu'ricación# cm es el cas de las cadenas * ls en"ranes& Se suelen utili-ar en m(s de un plan& Sn f(ciles de ensam'lar e instalar# adem(s de !ue tienen tlerancias
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fle)i'les& Re!uieren escas mantenimient& 6uncinan 'ien en la a'srción de car"as de c2!ue&
Las crreas# pr l "eneral se fa'rican cm una sla pie-a sin unines# cn materiales cm tela recu'ierta cn cauc2# cuerdas recu'iertas cn cauc2# pl(stic refr-ad# piel * tela& Cmercialmente 2a* muc2as frmas de crreas# las cuales se mencinan a cntinuación& 7& En la fi"ura 77&7a se muestra una crrea plana# !ue es el tip m(s simple# per pr l cm3n# se usa sól en aplicacines cn pc tr!ue# *a !ue la fuer-a impulsra est( restrin"ida a la fricción pura entre la crrea * la plea& 8& En la fi"ura 77&7' se presenta una crrea en 9# la cual es el tip de crrea m(s utili-ad# s're td en m(!uinas autmtrices e industriales& La frma en 9 2ace !ue la crrea se a%uste mu* tensa en la plea# l cual incrementa la fricción * permite la peración cn ma*r tr!ue& :& En la fi"ura 77&7c se lustra una crrea en 9 m3ltiple& Este dise+ de crrea e!ui$ale a clcar $arias crreas en 9# una al lad de la tra# per unidas .nte"ramente& Se usa para incrementar la cantidad de ptencia transmitida& ;& En la fi"ura 77&7d se 'ser$a una crrea crru"ada& El dise+ de la crrea es similar al de la crrea en 9# per tiene ranuras en la superficie interir& Esta caracter.stica incrementa la fle)i'ilidad de la crrea# permiti1ndle "irar en radis menres& <r cnsi"uiente# se usa en pleas m(s pe!ue+as# reduciend as. el tama+ de la transmisión&
=& En la fi"ura 77&7e se muestra una crrea de distri'ución# !ue tiene dientes cm un en"rane !ue se acplan cn ls dientes de una plea& Su cnfi"uración cm'ina la fle)i'ilidad de una crrea cn el a"arre psiti$ de una transmisión de en"ranes& Esta crrea se usa ampliamente en aplicacines dnde se re!uiere un psicinamient relati$ de ls e%es respecti$s&
Las pleas# cncidas tam'i1n cm acanaladas# sn las ruedas !ue se su%etan a ls e%es * transprtan la crrea& Las pleas tienen una ranura alrededr del 'rde# cu*a frma se acpla cn la crrea& Una plea acanalada para una crrea en 9 se muestra en la fi"ura 77&8# las pleas industriales se ma!uinan en acer 2ierr fundid# dependiend del di(metr&
m(s "randes pueden transmitir ma*res ptencias& Cn frecuencia se usan $arias crreas s're pleas cn ranuras m3ltiples para incrementar la cantidad de ptencia transmitida pr la transmisión de plea& En la fi"ura 77&; se presenta una "u.a para la selección de una crrea en 9& Ls $alres de ptencia se listan 4pr cada crrea5& Cuand la transmisión de crrea de'e transmitir > 2p cn una crrea de tres ranuras# cada una de las tres crreas de'e ser capa- de transmitir 8 2p&
Ca'e aclarar !ue la fi"ura 77&; sól es una "u.a apr)imada para seleccinar el tama+ adecuad de la crrea& Es imprtante seleccinar la transmisión de crrea m(s adecuada# cn 'ase en un estudi minucis
de la aplicación * ls
re!uerimients de la transmisión de ptencia& Ests prcedimients de selección detallada se encuentran en ls cat(l"s de ls fa'ricantes& ?EOMETR@A DE LA TRANSMISIÓN DE CORREA Una transmisión de crrea est( 2ec2a para suministrar una ra-ón de $elcidad cnstante entre ls e%es respecti$s& En la fi"ura 77&= se 'ser$a un dia"rama de la "emetr.a '(sica de una transmisión de crrea& Cm *a se mencinó# el di(metr de pas 4d5 de la plea se mide en el punt de la ranura dnde se asienta el centr de la crrea& Este es li"eramente m(s pe!ue+ !ue el di(metr e)terir de la plea& O'ser$e !ue ls di(metrs mstrads de las pleas de las fi"uras 77&8 * 77&= sn ls di(metrs de pas& La distancia entre ls centrs 4C5 es la distancia entre el centr de las pleas impulsra e impulsada& Desde lue"# esta tam'i1n es la distancia entre ls ds e%es acplads pr la transmisión de crrea&
Las distancias pe!ue+as entre centrs pdr.an causar fati"a cn car"a m()ima frecuente s're las seccines de la crrea cuand entra en la plea pe!ue+a& Las distancias "randes entre centrs# cn una lar"a distancia pr sstener# suelen causar lati"a-s * $i'racines en la crrea& La distancia nrmal entre centrs para crreas en 9 de'er.a estar en el ran" de,
La ln"itud de la crrea 4L5 es la ln"itud ttal de la crrea& En resumen# se especifica pr l "eneral la ln"itud e)terir& Esta es la dimensión !ue se 'tiene al enrllar una cinta m1trica alrededr del lad e)terir de la crrea en psición de peración& Las crreas est(n dispni'les cmercialmente en ln"itudes espec.ficas& La ta'la 77&8 inclu*e las ln"itudes dispni'les de crreas en 9 industriales&
El (n"ul de cntact es la medida del acplamient an"ular de la crrea s're cada plea& Se calcula para cada plea cm,
Las clasificacines de ptencia de las crreas dispni'les cmercialmente# cm las mstradas en la fi"ura 77&;# sn para transmisines cn pleas del mism tama+# pr l tant# el (n"ul de cntact 4nminal5 es de 7&
CINEMFTICA DE UNA TRANSMISIÓN DE CORREA Al i"ual !ue en las transmisines de en"ranes# la ra-ón de $elcidad 9R se define cm la $elcidad an"ular de la plea impulsra Gplea 7H di$idida entre la $elcidad an"ular de la plea impulsada Gplea 8H&
Cm una ra-ón es $(lida independientemente de las unidades# la ra-ón de $elcidad se define en t1rmins de re$lucines pr minut# radianes pr unidad de tiemp# cuales!uiera trs "rups cn$enientes de unidades de $elcidad an"ular& Usand la misma ló"ica de deducción de la ecuación G7&7H# se 'tiene la si"uiente ecuación,
Al intrducir ls di(metrs de pas#
Entnces# una definición "eneral de la ra-ón de $elcidad est( dada pr,
Nte !ue para una cnfi"uración t.pica# cm las mstradas en la fi"ura 77&=# las pleas "iran en la misma dirección& Las transmisines cru-adas de serpentina# cm las !ue se ilustran en la fi"ura 77&># se utili-an para in$ertir la dirección del "ir de la plea& Muc2as aplicacines industriales re!uieren de pleas para reducir la $elcidad de una fuente de ptencia& <r l tant# es usual tener ra-nes de $elcidad ma*res !ue 7& Cm se 'ser$a en la ecuación G77&>H# l anterir indica !ue la plea impulsra "ira m(s r(pid !ue la plea impulsada# l cual es el cas en las reduccines de $elcidad&
La $elcidad de la crrea $ ' se define cm la $elcidad lineal de la crrea& La ma"nitud de esta $elcidad crrespnde a la ma"nitud de la $elcidad lineal de un punt s're el di(metr de pas de cada plea& <r l tant# la $elcidad de la crrea est( relacinada cn las $elcidades de "ir de las pleas * sus radis de pas mediante la ecuación G>&=H&
Ad$ierta !ue la $elcidad an"ular en esta ecuación se de'e especificar en radianes pr unidad de tiemp& Una crrea transmite la m()ima ptencia a $elcidades de ; a = fpm GftJminH# de manera !ue es me%r dise+ar una transmisión de crrea para !ue pere en este ran"& Las pleas "randes de us industrial est(n fa'ricadas cn 2ierr clad * "eneralmente tienen una $elcidad l.mite m()ima de la crrea de >= fpm& Est se de'e a !ue las fuer-as de inercia creadas pr la aceleración
nrmal se $uel$en e)cesi$as& Kui-( sea necesari un e!uili'ri especial para $elcidades pr arri'a de = fpm# cuand la $i'ración es pr$cada pr la aceleración centr.fu"a& 6inalmente# es desea'le tr tip de transmisión# s're td de cadenas# para $elcidades pr de'a% de 7 fpm&
La $elcidad del cmpresr se calcula replanteand la ecuación G77&H
Las unidades de la $elcidad an"ular del e%e del mtr se cn$ierten en radianes pr unidad de tiemp&
:& Calcule la $elcidad de la crrea& La $elcidad de la crrea se 'tiene de la ecuación G77&H&
rpm apr)imadamente& Determine el tama+ adecuad de la crrea * calcule di(metrs adecuads de la plea del in$entari de pleas listad en la ta'la 77&7& Seleccine# asimism# una ln"itud adecuada de la crrea de la ta'la 77&8 * calcule la distancia entre centrs crrespndiente& Slución& 7& Determine el tama+ adecuad de la crrea& La fi"ura 77&; su"iere !ue para un mtr de = 2p !ue funcina a 78= rpm# se use una crrea =9& 8& Calcule el di(metr ideal de la plea impulsra& Las $elcidades an"ulares de ls e%es respecti$s sn cm si"ue,
6i"ura 77& Rueda esmeriladra del pr'lema de e%empl 7&8&
La $elcidad óptima de la crrea se encuentra entre ; * = fpm& Al replantear la ecuación G77&H&
:& Seleccine una plea de in$entari& La elección de una plea impulsra de 7&8 in de la ta'la 77&7 prduce una $elcidad de,
;& Eli%a una plea impulsada de in$entari&
El di(metr resultante de la plea impulsada se calcula cm,
Si eli"e la plea de in$entari m(s cercana de 8& in& Replanteand la ecuación G77&H# la $elcidad real de la esmeriladra es,
=& Seleccine una crrea dispni'le& La distancia entre centrs recmendada para transmisines de crrea est( dentr del si"uiente ran",
Se seleccina tentati$amente el $alr medi de 8 in& Al sustituir en la ecuación G77&7H#
Cm se 'usca una ln"itud est(ndar de crrea# se eli"e una de 878 in de la ta'la 77&8& Cn las ecuacines G77&:H * G77&;H# se calcula la distancia real entre centrs re!uerida&
Dnde,
CONCLUSIONES Las 'andas crreas de transmisión sn elements mec(nics mu* fle)i'les utili-ads para transmitir ptencia cuand e)isten pleas unidas a flec2as a e%es& Su apariencia es la de una l.nea unida e)trem cn e)trem cn una sección trans$ersal !ue $ar.a se"3n su tip& La crrea de transmisión tra'a%a pr r-amient cn la plea s're la !ue $a mntada& Este 2ec2# %unt a su naturale-a fle)i'le# cnfiere a las crreas una función de 4fusi'les5 dentr de las transmisines# dad !ue se cmprtan cm amrti"uadr# reduciend el efect de las $i'racines !ue puedan transmitirse entre ls e%es de trasmisión& En "eneral# el emple de crreas en las transmisines resulta una pción m(s 'arata# per cm cntrapartida# este tip de elements n pueden "aranti-ar una relación de transmisión siempre cnstante entre e%es# dad !ue pueden ri"inarse pe!ue+s desli-amients de la crrea s're la canaladura de la plea# de'id# pr e%empl# a !ue el testad inicial n se 2a 2ec2 crrectamente# en td cas# prducid pr el des"aste cn las 2ras de funcinamient& ?racias a la in$ención * aplicación de las crreas 'andas se puede 'tener un sistema de transmisión !ue a'sr'e c2!ues * $i'racines# dnde la distancia entre e%es puede ser ele$ada * cn menr cst en cmparación cn las transmisines de en"ranes cadenas# adem(s# su mantenimient es reducid# *a !ue n re!uiere lu'ricación * sus aplicacines sn m3ltiples Gen (r'les de i"ual sentid de "ir# de sentid cntrari * para el accinamient de $aris (r'les cn una sla crreaH&
<r tra parte# tam'i1n e)isten al"uns incn$enientes# *a !ue pr l "eneral# las transmisines pr 'andas suelen ser de ma*r tama+ !ue las de en"ranes cadenas# re!uieren de una tensión de mnta%e * car"as trans$ersales en ls e%es# adem(s de !ue se pueden da+ar dependiend de las cndicines am'ientales en las !ue se usen Gsn suscepti'les al pl$# temperaturas ele$adas# cntact cn el a"ua# aceite# etc&H
BIBLIO?RA6@A Da$id & M*s-a& M(!uinas * mecanisms& Cuarta edición&
2ttp,JJin"emecanica&cmJtutrialsemanalJtutrialn787&2tml 2ttp,JJeducati$a&catedu&esJ;;7>=JaulaJarc2i$sJrepsitriJ7J777J2tmlJ:Ptr ansmisinPprPpleasP*PcrreasPPcadenas&2tml 2ttps,JJem&upc&eduJdcenciaJestudis0de0"rauJetsei'JT6TMJ!uadern0de0 tre'allJ$ersi0castellanaJleccin0; 2ttps,JJQQQ&uclm&esJprfesradJprras*srianJelementsJTema=&pdf 2ttp,JJQQQ&martinsprcet&cmJdcsJdefault0surceJcatal"0s2ea$esJpleas0para0 'anda0$0de0martin08martin0$0'elt0s2ea$es8&pdfsf$rsn
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ZACATECAS IN?ENIERIA ELECTROMECFNICA
Máquinas Eléctricas
4Sistemas de transmisión pr 'andas crreas cn pr'lemas resuelts5 Que presenta:
su1 Al$arad Rdr."ue-& Director del proyecto:
MC& N1 <1re- Ort.-& Zacatecas, Zac. a 24 de noviembre del 2014.