Transmissões Correntes

TRANSMISSÕES POR

INTRODUÇÃO: As correntes são elementos de máquinas flexíveis utilizadas para a transmissão de potência ou transporte/movimentação de carga. Normalmente são utilizadas em situações em que transmissões por meio de engrenagens ou correias não sejam possíveis.

UTILIZAÇÃO:

CARACTERÍSTICAS: Transmitem grande quantidade de energia. Muito utilizadas em sistemas “pesados” Possuem bom sincronismo, devido as engrenagens e pinhões. Possuem bom rendimento: 0,95 a 0,99 (quando bem dimensionados).

Não há a ocorrência de deslizamento. Adequadas para grandes distâncias entre eixos. Operam em condições severas de operação (correias são inadequadas sob umidade, alta temperatura ou ambiente agressivo).

Possuem longa vida útil se bem dimensionadas.

selecionadas

ou

Permitem grandes reduções (i < 7). Sofrem desgaste devido a fadiga e a tensão superficial. Geram ruídos, choques e vibrações. Demandam lubrificações. Operam em situações de menor velocidade.

São muito utilizadas em sistemas que necessitam de acionamento de vários eixos por um único eixo motor. Nesse caso, torna-se fundamental importância que todas as rodas pertençam a um mesmo plano.

Motor

TIPOS: Correntes de rolos,

Correntes de buchas, Correntes de dentes,

Correntes com elos fundidos.

TIPOS:

Muitos tipos em função da diversidade de formas de utilização

TIPO GALLE

São correntes sem roletes, compostas apenas por placas laterais e pinos maciços. Aumentando-se o número de placas laterais pode-se obter maiores capacidades de carga.

Normalmente são utilizadas para elevar ou abaixar pequenas cargas, tais como: máquinas de elevação até 20 T e com pequena altura, portões e transmissão de pequenas potências em baixas rotações. A relação de transmissão máxima recomendada é de 1:10 e a velocidade máxima recomendada de 0,5 m/s, devido ao grande desgaste das placas laterais.

TIPOS ZOBEL

Este tipo de corrente é empregado em transmissão de potência em velocidades médias (até 3,5 m/s) e a relação de transmissão máxima recomendada de 1:10.

São mais resistentes ao desgaste do que as correntes do tipo Galle, pois possuem mair superfície de contato. Possuem as buchas fixas às placas internas e os pinos fixos às placas externas. Os pinos podem ser ocos, resultando em uma corrente com menor peso.

TIPO FLEYER

São semelhantes às correntes Galle e não possuem roletes. Não são utilizadas em transmissão de movimento. São empregadas para elevação de carga, tracionamento, máquinas siderúrgicas de pequeno porte

CORRENTES SILENCIOSAS

Este tipo de corrente tem as placas laterais fabricadas em forma de dentes invertidos que se acoplam com os dentes da engrenagem. O perfil dos dentes da corrente e do pinhão é normalmente reto.

Devido a esta geometria o acoplamento é feito com um perfil equivalente aos dentes de engrenagem ( maior distância entre centros) proporcionando um engrenamento gradual, com melhor distribuição da carga ao longo do “dente”, diminuindo, assim, o Impacto, o desgaste, o efeito cordal e o ruído em altas velocidades (7 a 16 m/s).

CORRENTE DE ROLO

As correntes de rolos são as mais utilizadas, tanto para transmissão de potência como para esteira transportadora. São fabricadas com diversos elos sendo cada um deles composto de placas, roletes, grampos ou anéis e pinos.

A corrente se acopla à engrenagens motora (pinhão) e movida (coroa) que transmitem o movimento. Os dentes das engrenagens se acoplam com os roletes rotativos, onde o desgaste é reduzido, pois acontecem contatos do tipo deslizante e rolante. Estas correntes estão disponíveis em diversas formas padronizadas e materiais, tais como aço, aço inox, plásticos (para autolubrificação). Permitem velocidade de até 11m/s, porém a faixa recomendada é de 3 a 5 m/s.

TIPOS:

Correntes de rolos, mais comuns, Roda dentada (Movimenta o conjunto) Pino Bucha Rolo Tala

ANÁLISES DE TENSÕES:

As tensões a que uma corrente esta submetida durante sua utilização são: tração na placa lateral flexão e cisalhamento do pino

DIMENSÕES CARACTERÍSTICAS:

DIMENSÕES CARACTERÍSTICAS: dr – diâmetro do rolo s – espessura t – passo da corrente bz – largura do dente bl – largura interna da corrente b – largura externa da corrente dpi – diâmetro do pino dh – diâmetro da bucha

RODAS DENTADAS PARA CORRENTES Diâmetro primitivo dp: dp= p / sen  = 180/z Onde p é o passo z número de dentes Diâmetro da base:

Diâmetro externo:

db = dp - 1,01.dr

de = p ( 0,6 + cotg  )

dc = dp.cos 

RODAS DENTADAS PARA CORRENTES Espessura axial do dente (medida do primitivo) s = 0,95.b – 0,25.dr Diâmetro externo: de = dp+0,70dr

(Z<12)

de = dp+0,83dr

(12
de = dp+0,87dr

(25
de = dp+0,90dr

(Z>38)

Diâmetro de divisão: 2  =360/z

DIMENSIONAMENTO O desgaste é o principal critério que deve ser levado em conta nas transmissões por correntes. Os valores encontrados para a roda dentada e a corrente nesse critério

asseguram o perfeito funcionamento

da

transmissão. Considera-se a transmissão desgastada quando

ocorrer alongamento provocado pelo estiramento das talas e o desgaste das articulações, no momento

em que alongamento

aproximadamente 3% do comprimento original

atingir

DIMENSIONAMENTO

Deve-se dimensionar o número adequado de dentes para que a transmissão funcione normalmente, caso isto não ocorra, a transmissão poderá ser comprometida ou o ruído poderá aumentar sensivelmente.

DIMENSIONAMENTO (GOST-URSS) Utilizaremos uma tabela que determina o número de dentes da engrenagem menor por meio da relação de transmissão. Tipo de Corrente Rel. de transmissão – i 1

2

3

4

5

6

Rolos

31

27

25

23

21

17

Silenciosa

40

35

31

27

23

19

Número mínimo de dentes: Rolos: Silenciosas

Zmin  9 Zmin  13

Número máximo de dentes: Rolos:

Zmax

 120

Silenciosas

Zmax

 140

Passo da Corrente (t) – quanto menor melhor será a transmissão. Rotação máxima recomendada (correias dentadas) passo (mm) rpm

(max)

1,3

1,6

1,9

2,5

3,2

3300 2650 2200 1650 1300

Velocidade periférica recomendada (não exceder) Rolos vp=12m/s Dentadas vp=16m/s

Tipo

N.Dentes

Passo (mm) 12

15

20

25

30

15

2300 1900 1350 1150 1000

19

2400 2000 1450 1200 1050

23

2500 2100 1500 1250 1100

Cilíndros 27

2550 2150 1550 1300 1100

30

2600 2200 1550 1300 1100

Rolos

Carga máxima na Corrente Rolos:

Fmax = Frup / ns . k

Dentada:

Fmax = Frup . b / 10 . ns . k

Onde: Fmax = carga máxima que pode atuar na corrente (N) Frup = carga de ruptura da corrente (N) ns = coeficiente de segurança K = fator de operação b = largura da corrente

Coeficiente de segurança – ns Passo

rpm (engrenador) 50

200

400

800

1600

Rolos

até 1,5mm

7

7,8

8,6

10,2

13,2

Rolos

+ de 1,5mm

7

8,2

9,4

11,7

16,3

Silenciosas até 1,5 mm

20

22,2

28,7

29

37,8

Silenciosas + de 1,5mm

20

23,4

30

33

46,5

Fator de operação - K K = ks . kl . kpo Fator de serviço - Ks ks

cosntante

moderado

forte

1,0

1,3

1,5

Fator de lubrificação/ Fator de posição – kl/kpo Contínua/horizontal Kl/kpo

1,0

Períodica/inclinada 1,3

Distância estimada entre eixos mm C = (30 a 50).t t – passo da corrente Número de elos Y = (Z1+Z2)/2 + 2C/t + ((Z2-Z1) / 2p )² . t/C Comprimento da corrente Lp = Y . t Velocidade da Corrente Vc = (Z1 . t . N1) / 60000 m/s

Distância entre eixos (corrigida) C=1/4.{Lp - ( (Z1+Z2)/2 ) +[(Lp – (Z1+Z2)/2 )² – 2.( (Z2-Z1)/ )²]½ } Força Tangencial Ft = P/Vc

ou

Ft = 2T/dp

Carga de Ruptura: Frup = Ft . ns . K

(N)

ESPECIFICAÇÃO Para a especificação da corrente de rolos mais adequada, o projetista deve determinar: O número ANSI, que informa o tamanho da corrente, O número de correntes (simples, dupla, tripla, quádrupla e etc.), O número de elos (comprimento). A tabela apresentada fornece as dimensões padronizadas das correntes de rolos.

Inicialmente deve ser determinada a potência transmitida por correntes simples (passo médio e largo) baseado em pinhão de 17 dentes. A tabela 2.3 fornece a potência nominal por correntes de rolos em função da rotação do pinhão e da serie da corrente. P[kW] = f(np, série da corrente)

Os valores nela contidos são obtidos experimentalmente e são normalmente fornecidos pelos fabricantes.

As condições de operação, como o tipo de máquina movida e motora, a temperatura de trabalho, vibrações e choques, as condições ambientais e a severidade da transmissão influenciam a capacidade de carga das correntes. O fator que corrige estes problemas é denominado Fator de Serviço (KS) e seu valor se encontra na tabela a seguir.

Suave ou continuo: transportadores com carga constante,agitadores de liquido misturadores, bombas centrifugas, alimentadores Moderado ou meio impulsivo: transportadores de carga irregular, máquinas operatrizes em geral, fornos automáticos, secadores, esmagadores, máquinas para fabricação de papel e trefiladores Pesado ou muito impulsivo: equipamentos de elevação de peso, prensas, britadores, perfuratrizes, laminadoras, equipamento para obra civil, minas em geral trituradores em geral

EXERCÍCIO 1: Um compressor deve ser acionado por meio de uma transmissão por corrente, por um motor de 15 KW que possui uma rotação efetiva de 1160 rpm. Sabendo que o volante do compressor deve girar com 290 rpm, o trabalho é considerado normal, a distancia estimada entre centros de 600 mm. Dimensionar a transmissão para uma inclinação inferior a 45 graus e lubrificação contínua.

EXERCÍCIO 1: Relação de transmissão: I= (Nmotor/Ncompressor) i = 1160/290 i=4 Número de dentes do pinhão: Vem da tabela que determina o número de dentes da engrenagem menor por meio da relação de transmissão. Assim, para i = 4, Z1 = 23 dentes.

Rel. de transmissão – i

Tipo de Corrente 1

2

3

4

5

6

Rolos

31

27

25

23

21

17

Silenciosa

40

35

31

27

23

19

Número de dentes da coroa: Z2 = Z1 . i Z2 = 23 . 4 Z2 = 92

92 dentes encontra-se no intervalo recomendado pelo método. (Zmax=120 dentes).

Passo da Corrente: O pinhão possui Z1= 23 dentes e gira com N = Busca-se 1160 rpm. na tabela o valor mais adequado par t. Lembrando que quanto menor o passo, melhor para a transmissão, pois diminuem os choques, a força centrífuga e o atrito. Para Z = 23 e N = 1160 rpm a tabela recomenda t = 25mm. Mas levando em consideração a afirmação anterior, adotaremos um valor menor = 12,7mm ou ½”.

Tipo

N.Dentes

Passo (mm) 12

15

20

25

30

15

2300 1900 1350 1150 1000

19

2400 2000 1450 1200 1050

23

2500 2100 1500 1250 1100

Cilíndros 27

2550 2150 1550 1300 1100

30

2600 2200 1550 1300 1100

Rolos

Velocidade da corrente: Vc = Z1 . t . N1 /60000 Vc = 23 . 12,7 . 1160 /60000 Vc = 5,65 m/s Como Vc (Vp) é menor que 12m/s, está verificada a condição. Fator de Operação: K= Ks . Kl . Kpo Ks = 1,0 Carga constante Kl = 1,0 Lubrificação contínua Kpo= 1,0 Inclinação inferior a 45 graus. K= 1,0 . 1,0 . 1,0 K= 1,0

Carga tangencial: Ft = P/Vc Ft = 15000 / 5,65 Ft = 2655 N Carga de ruptura da corrente: Frup = Ft . ns . K Frup = 2655.11,7.1 Frup = 31063 N EXERCÍCIO 2: Determine o número da corrente (Padrão ANSI) a ser utilizado no exercício anterior.