5.3 Correa De Tiempo Y Sincronica (1).pdf

5.3 Correa de Tiempo y Sincrónica. Diseño de Elementos de Máquinas Prof. Andrés Mauricio Bernal. Facultad de Electromecánica Escuela Tecnológica Instituto Técnico Central Email: [email protected] 1

Generalidades. ➢

Las transmisiones de Tiempo y Sincrónicas emplean el principio de “engranaje” de los dientes de una correa con sus correspondientes en las poleas también dentadas.

➢

Debido a que las correas dentadas no se elongan y a que no queda “holgura” o “juego” entre los dientes de la correa y los de las poleas, son extremadamente precisas y positivas. 2

Generalidades. ➢

Las correas dentadas son de Neopreno con cuerdas internas de Nylon muy fuertes que no permiten su elongación o estiramiento.

➢

El neopreno es un químico artificial que se utiliza como sucedáneo del caucho. y posee características tan similares a las del caucho natural, pero aun más resistente a la luz del sol, a los aceites y a las grasas que el mismo caucho 3

Generalidades. ➢

Sus dientes están recubiertos resistentes a la fricción.

con

fibras

➢

No se deslizan o estiran, por lo cual transmite potencia a una velocidad angular constante e igual a la de la polea.

4

Generalidades. ➢

Amplio rango de Velocidad (drásticas relaciones de aumento o reducción de velocidad con poleas y correas de menor tamaño que con transmisiones por correas en “V”.

➢

No requieren lubricación (no contacto metalmetal)

➢

Silenciosas

➢

Eficiencias del 97 a 99%.

5

Clasificación. ➢

De tiempo

Poseen dientes en forma trapezoidal:

Sincrónicas Dientes de perfil redondeado ➢

Catalogo Intermec Transmisiones por Correas Dentadas de Tiempo y Sincrónicas. 6

Poleas de Tiempo y Sincrónicas. ➢

Estas bandas requieren poleas ranuradas o catalinas.

➢

Generalmente en acero aunque algunas se requieren en aluminio.

➢

Dientes de contorno “sinuoso” (redondeado), sin aristas para no desgastar o cortar la correa.

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Designación Correas de Tiempo. Las tres dimensiones principales que forman la referencia de una correa dentada de tiempo son:

Longitud - Paso - Ancho

Catalogo Intermec Transmisiones por Correas Dentadas de Tiempo y Sincrónicas. Correas de Tiempo. Pagina 2.

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Designación Correas de Tiempo.

Catalogo Intermec Transmisiones por Correas Dentadas de Tiempo y Sincrónicas. Correas dentadas de tiempo. Significado de la referencia. Pagina 3.

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Designación Correas de Tiempo. La designación se da por el primer número que es la longitud aumentada diez veces, el segundo espacio es una letra que es la del paso y el último espacio es el ancho de la correa. Por ejemplo la correa 240 L 075 significa que es una correa de 24 pulgadas de longitud, de paso de 3/8 de pulgada ligera y de ancho 0,75 pulgadas.

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Selección Correas de Tiempo. Se debe conocer: ➢

Potencia y tipo de unidad motriz.

➢

RPM de la unidad motriz.

➢

RPM de la máquina a impulsar.

➢

Diámetros de los ejes y dimensión de los cuñeros.

➢

Distancia entre centros de los ejes.

➢

Tipo de equipo a impulsar. 11

Ejemplo. • • • •

•

Motor eléctrico de 10 HP. Velocidad de la polea motriz 3500 rpm. Velocidad de la polea impulsada 2450 rpm. Distancia entre centros 25 in a 27 in Tipo de equipo a impulsar: Bomba Centrifuga.

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Selección Correas de Tiempo. 1. Determinar la Potencia del Diseño en HP: En la tabla “Factores de Servicio Básicos” según el tipo de aplicación encuentre el factor. Multiplique los HP de la unidad motriz por el factor, determinado así la potencia de diseño.

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Factor de Servicio Bomba Centrifuga

1.7

Catalogo Intermec Transmisiones por Correas Dentadas de Tiempo y Sincrónicas. Factores de servicio básicos para maquinas. Tabla 1. Pagina 11. 14

Selección Correas de Tiempo. 2. Elegir el paso de la Correa: Localice las RPM de la polea más pequeña (primera columna vertical izquierda) y los HP de la potencia de diseño del punto anterior. Al cruzar estas dos líneas encontrará el paso ó (letra) de la correa recomendada. Si el cruce de las líneas da muy cerca al límite entre dos pasos, considere ambas opciones.

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Potencia de Diseño 𝑃𝐷 = 𝑃𝑛 ∙ 𝐹𝑆 𝑃𝐷 = 10 𝐻𝑃 ∙ 1.7

𝑃𝐷 = 17 𝐻𝑃

Paso de Correa H

Catalogo Intermec Transmisiones por Correas Dentadas de Tiempo y Sincrónicas. Tablas de selección del paso para transmisiones de tiempo. Tabla 2. Pagina 12. 16

Selección Correas de Tiempo. 3. Establecer la relación de velocidad: La “Relación de velocidad” se obtiene:

RPM rueda motriz i= RPM Rueda impulsada 3500 𝑟𝑝𝑚 𝑖= = 1.43 2450 𝑟𝑝𝑚 17

Selección Correas de Tiempo. 4. Encontrar una transmisión estándar: Localice las tablas de selección de transmisiones estándar correspondientes al paso (o letra) de la correa. Luego, ubique, la relación de velocidad en la primera columna a la izquierda. Para la mayoría de las relaciones de velocidad encontrará más de una combinación de poleas; siguiendo por el mismo renglón están las distancias entre centros de ejes (en pulgadas) que se obtienen con cada una de las correas estándar (arriba). 18

Relación de Transmisión

1.43

Distancia entre Centros. 25 in – 27 in

Catalogo Intermec Transmisiones por Correas Dentadas de Tiempo y Sincrónicas. Tablas de selección para transmisiones estándar de tiempo H. Relaciones de velocidad 1.22 a 1.57. Pagina 25.

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Polea Motriz

28H

Polea Impulsada 40H Longitud de Correa Estándar 700H Catalogo Intermec Transmisiones por Correas Dentadas de Tiempo y Sincrónicas. Tablas de selección para transmisiones estándar de tiempo H. Relaciones de velocidad 1.22 a 1.57. Pagina 25.

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Selección Correas de Tiempo. 5. Verificar el diámetro mínimo de polea. Cuando la polea conductora va instalada en un motor eléctrico no es recordable emplear poleas de diámetros muy pequeños, pues estos reduce la vida útil de las correas y también de los rodamientos de los motores. Catalogo Intermec transmisiones por correas dentadas de tiempo y sincrónicas. Tabla diámetro mínimo de polea de tiempo recomendado. Pagina 11. 21

Selección Correas de Tiempo. 6. Determinar el Ancho de la Correa:

En las tablas encontrará la “capacidad de transmisión por cada pulgada de ancho” que transmite la correa seleccionada cruzando el número de dientes de la polea más pequeña con las RPM de la misma. Divida la “Potencia de Diseño” (punto 1) entre los HP por pulgada y encontrará el ancho requerido (en pulgadas). Seleccione el ancho estándar más próximo que figura en la parte inferior. 22

RPM del Eje más Rápido 3500 rpm No. de Dientes de la Polea Pequeña.

28H Capacidad de Transmisión por 1IN de Ancho

Catalogo Intermec Transmisiones por Correas Dentadas de Tiempo y Sincrónicas. Capacidad de transmisión en HP por cada pulgada de ancho de correa. Paso de correa H (1/2”) Pagina 36.

15.74 HP 23

Selección Correas de Tiempo. Para encontrar la capacidad de transmisión de la polea en HP, para anchos diferentes a una pulgada (1”), multiplique el valor de la tabla por el factor de ancho.

Catalogo Intermec Transmisiones por Correas Dentadas de Tiempo y Sincrónicas. Capacidad de transmisión en HP por cada pulgada de ancho de correa. Factores de ancho. Paso de correa H (1/2”) Pagina 36.

Capacidad de transmisión para un ancho de 1-1/4”

1.29 ∙ 15.74𝐻𝑃 = 20.3𝐻𝑃

Polea Motriz: 28H125 Polea Impulsada: 40H125 Correa: 700H125 24

Ejercicio 1. Motor Eléctrico de ¼ HP. ➢ Velocidad Polea Motriz 60 rpm. ➢ Relación de Transmisión 1:1. ➢ Distancia entre centros 230 mm. ➢ Banda de transporte. ➢ Servicio Continuo. ➢

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Designación Correas Sincrónicas. Las tres dimensiones principales que forman la referencia de una correa sincrónica son: Longitud - Paso - Ancho

Catalogo Intermec Transmisiones por Correas Dentadas de Tiempo y Sincrónicas. Correas de Sincrónicas. Pagina 40.

26

Designación Correas Sincrónicas.

Catalogo Intermec Transmisiones por Correas Dentadas de Tiempo y Sincrónicas. Correas Sincrónicas. Significado de la referencia. Pagina 40..

27

Selección Correas Sincrónicas. Debemos Conocer: ➢

Potencia y tipo de unidad motriz.

➢

RPM de la unidad motriz.

➢

RPM de la máquina a impulsar.

➢

Diámetros de los ejes y dimensión de los cuñeros.

➢ ➢

Distancia entre centros de los ejes. Tipo de equipo a impulsar. 28

Ejemplo. • • • •

•

Motor eléctrico de 30 HP. Velocidad de la polea motriz 1160 rpm. Velocidad de la polea impulsada 580 rpm. Distancia entre centros 760 mm ± 25 mm Tipo de equipo a impulsar: Bomba de Piñones.

29

Selección de Correas Sincrónicas. 1. Determinar la Potencia del Diseño en HP: En la tabla “Factores de Servicio Básicos” según el tipo de aplicación encuentre el factor. Multiplique los HP de la unidad motriz por el factor, determinado así la potencia de Diseño.

30

Factor de Servicio Bomba Piñones

1.7

Catalogo Intermec Transmisiones por Correas Dentadas de Tiempo y Sincrónicas. Factores de servicio básicos para maquinas. Tabla 3. Pagina 49. 31

Selección de Correas Sincrónicas. 2. Elegir el paso de la Correa: Localice en la tabla las RPM de la polea más pequeña y los HP de la potencia de Diseño del punto anterior (primera columna vertical izquierda). Al cruzar estas dos líneas encontrará el paso ó (letra) de la correa recomendada. Si el cruce de las líneas da muy cerca al límite entre dos pasos, considere ambas opciones.

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Potencia de Diseño 𝑃𝐷 = 𝑃𝑛 ∙ 𝐹𝑆 𝑃𝐷 = 30 𝐻𝑃 ∙ 1.7 𝑃𝐷 = 51 𝐻𝑃

Paso de Correa 14 mm

Catalogo Intermec Transmisiones por Correas Dentadas de Tiempo y Sincrónicas. Tablas de selección del paso para transmisiones sincrónicas. Tabla 4. Pagina 50. 33

Selección de Correas Sincrónicas. 3. Establecer la relación de velocidad: La “Relación de Velocidad” se obtiene:

RPM rueda motriz i= RPM Rueda impulsada

1160 𝑟𝑝𝑚 𝑖= =2 580 𝑟𝑝𝑚 34

Selección de Correas Sincrónicas. 4. Encontrar una transmisión estándar:

Localice las tablas de selección de transmisiones estándar correspondientes al paso (o letra) de la correa seleccionada. Luego, ubique, la relación de velocidad en la primera columna a la izquierda. Para la mayoría de las relaciones de velocidad encontrará más de una combinación de poleas. Siguiendo por el mismo renglón están las distancias entre centros de los ejes (milímetros y pulgadas) que se obtienen con cada una de las correas estándar (arriba). 35

Relación de Transmisión

2

Distancia entre Centros.

760 mm ± 25 mm

Catalogo Intermec Transmisiones por Correas Dentadas de Tiempo y Sincrónicas. Tablas de selección para transmisiones sincrónicas estándar 14M. Relaciones de velocidad 1.79 a 2.15. Pagina 67. 36

Polea Motriz 28-14M Polea Impulsada

56-14M Longitud de Correa Estándar 2100-14M Catalogo Intermec Transmisiones por Correas Dentadas de Tiempo y Sincrónicas. Tablas de selección para transmisiones sincrónicas estándar 14M. Relaciones de velocidad 1.79 a 2.15. Pagina 67. 37

Selección de Correas Sincrónicas. 5. Determinar el Ancho de la Correa: En las tablas de capacidad de transmisión con correas de diferentes anchos estándar, según el número de dientes y las RPM de la polea menor, escoja el ancho de la correa que transmita los HP de diseño requeridos.

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RPM del Eje más Rápido 1160 rpm No. de Dientes de la Polea Pequeña. 28-14M

Catalogo Intermec Transmisiones por Correas Dentadas de Tiempo y Sincrónicas. Tablas de capacidad de transmisión con correas sincrónicas de ancho estándar. Paso de correa 14M (1/2”) Pagina 81.

Polea Motriz: 28-14M-115 Polea Impulsada: 56-14M-115 Correa: 2100-14M-115

Capacidad de Transmisión Ancho de Correa 14M-115

57.7 HP 39

Ejercicio 2. Motor Eléctrico de 5 HP. ➢ Velocidad Polea Motriz 1200 rpm ➢ Relación de Transmisión 3:1 ➢ Distancia entre centros 550 mm ➢ Compresor Centrifugo ➢ Servicio Intermitente ➢

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Referencias Bibliográficas. Catalogo transmisiones por correas dentadas de tiempo y sincrónicas. Intermec. ◼ Robert Mott. Diseño de Elementos de Máquinas. Ed. Pearson. 4 Edición. 2006. ◼

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