Universidade Federal do Paraná
Curso de Engenharia Industrial Madeireira
ELEMENTOS ORGÂNICOS DE MÁQUINAS II
AT-102
Dr. Alan Sulato de Andrade
[email protected]
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
INTRODUÇÃO:
 As correias, juntamente com as polias são um dos
meios mais antigos de transmissão de movimento. É
um elemento flexível, normalmente utilizado para
transmissão de potência entre dois eixos.
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
INTRODUÇÃO:
 São muito utilizadas devido sua grande versatilidade e
campos de aplicação.
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
INTRODUÇÃO:
 A maneira de transmissão de potência se dá por meio
do atrito que pode ser simples, quando existe
somente uma polia motora e uma polia movida ou
múltipla , quando existem polias intermediárias com
diâmetros diferentes (escalonada).
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
INTRODUÇÃO:
 A transmissão pode ser afetada por alguns fatores,
dentre os principais a falta de atrito, pois quando em
serviço, a correia pode deslizar e portanto não
transmitir integralmente a potência.
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
UTILIZAÇÃO:
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
UTILIZAÇÃO:
 SISTEMAS DE TRANSPORTE
 SISTEMAS DE TRANSFERÊNCIA DE POTENCIA
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
CARACTERÍSTICAS:
 Podem transmitir grande quantidade de energia.
 Uma das formas mais utilizadas em sistemas de
transmissão de potencia.
 Possuem custos relativamente baixos.
 Tendem a proteger a unidade motora.
 Possuem rendimento entre 0,96 a 0,98, pois podem
apresentar escorregamentos.
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TIPOS:
 Planas.
 Em V.
 Trapezoidal
 Hexagonal
 Simples, multi e Outras formas.
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TIPOS:
Podem possuir dentes, visando aumentar a aderência
e sincronismo na transmissão de força.
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EVOLUÇÃO:
No início da era industrial, as correias planas eram
extensivamente usadas. Podemos verificar este fato
observando em fotografias de antigas linhas de
produção, nas quais um único eixo transmitia
movimentos, via correias planas, para vários
dispositivos ao longo da linha. O material dessas
primeiras correias era quase sempre o couro.
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EVOLUÇÃO:
Por volta da década de 1930, as correias em V e
trapezoidais passaram a substituir as planas na
maioria dos acionamentos. A vantagem básica consite
no efeito de que a cunha da correia na polia multiplica
o coeficiente de atrito pelo inverso do seno do ângulo
de inclinação da face lateral. O resultado é um
significativo ganho de capacidade, proporcionando
conjuntos mais compactos, com menor nível de ruído
se comparado com as correias planas.
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
EVOLUÇÃO:
Entretanto, as correias em V e trapezoidais não têm só
vantagens. Há também, em relação às planas, alguns
aspectos negativos que, evidentemente, não chegam
a comprometer o uso na maioria dos casos.
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
EVOLUÇÃO:
Algumas desvantagens:
Correias trapezoidais são quase sempre fornecidas
em comprimentos padronizados. O material das
correias planas pode ser fornecido em rolos e elas
podem ser fabricadas no local em qualquer
comprimento. Alinhamento das polias é mais crítico no
caso de correias trapezoidais. Entre outros.
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CONSTRUÇÃO:
 As correias são construídas com materiais como:
 Borracha
 Polímeros sintéticos
 Reforços de nylon
 Tiras metálicas
 Tecido
 Couro
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TIPOS:
 Planas.
Valores Máximos:
Potência = 1600KW (~2200cv)
Rotação = 18000 rpm
Força tangencial = 50 KN (~5000 Kgf)
Velocidade tangencial = 90m/s
Distância centro a centro = 12m
Relação de transmissão ideal = 1:5
Relação de transmissão máxima = 1:10
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TIPOS:
 Em V.
Valores Máximos:
Potência = 1100KW (~1500cv)
Velocidade tangencial = 26m/s
Relação de transmissão ideal = 1:8
Relação de transmissão máxima = 1:15
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CARACTERÍSTICAS:
 Correias planas podem ser utilizadas em árvores
paralelas ou reversas. Já a correia em v somente em
árvores paralelas.
Paralelas
Reversas
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DIMENSIONAMENTO E SELEÇÃO:
 Uma mesma utilização pode ser atendida por
diferentes combinações de número de correias,
diâmetros de polias e outros. Portanto, o processo de
escolha de uma correia para determinada aplicação
envolve normalmente a análise de diversas soluções e
a melhor opção é em geral um equilíbrio entre
características conflitantes, como durabilidade da
correia, custo das polias, espaço físico, etc.
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DIMENSIONAMENTO E SELEÇÃO:
 Alguns fabricantes de correias oferecem softwares
próprios e gráficos onde o processo de seleção fica
bastante simples e rápido.
Padronização
 As correias industriais trapezoidais são fabricadas
basicamente com dois conjuntos de perfis: o perfil HiPower (A, B, C, D e E) e o perfil PW (3V, 5V e 8 V),
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DIMENSIONAMENTO E SELEÇÃO:
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO E SELEÇÃO:
A
B
C
D
E
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DIMENSIONAMENTO E SELEÇÃO:
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
 Dados necessários:
 Tipo de acionamento,
 Potencia de acionamento (motor)
 Rotação (motor)
 Tipo de equipamento acionado
 Rotação do equipamento acionado
 Distancia entre centros
 Regime de operação
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DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
 Potência Projetada (Pp):
Pp=Pmotor.fs
Onde:
Pmotor – Potencia do motor de acionamento em W ou CV
Fs- fator de serviço - admensional
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DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
 Fator de serviço (fs):
Máquina
Regime de operação
Intermitente
Normal
Contínuo
Agitadores
1,1
1,2
1,3
Ventiladores
1,1
1,2
1,3
Correia transp.
1,2
1,3
1,4
Moinhos
1,4
1,5
1,5
Calandras
1,6
1,6
1,8
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TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
 Fator de serviço (fs):
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
 Fator de serviço (fs):
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
 Aspectos geométricos:
A Figura mostra o esquema comum de uma
transmissão com duas polias de raios r1 e r2 e
distantes C entre centros.
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
 Aspectos geométricos:
Os diâmetros são D1=2.r1 e D2=2.r2
O ângulo γ é dado por sen γ = (r1 − r2) / C
O comprimento exato L da correia é calculado por
L = π D1 + 2 r1 γ + 2 C cos γ + π D2 − 2 r2 γ
L = π (D1 + D2) + 2 (r1 − r2) γ + 2 C cos γ
Substituindo (r1 − r2) por C sen γ
L = π (D1 + D2) + 2 C (γ sen γ + cos γ)
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
 Relação de transmissão:
i=N2/N1
 Diâmetros:
D=d.i
Onde:
D=Diâmetro da polia 2 ou da coroa (m ou mm)
d=Diâmetro da polia 1 ou do pinhão (m ou mm)
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
 Diâmetros externos recomendados para correias (mm)
Potencia
KW/CV
rpm
575
690
870
1160 1750 3450
0,7/1
75
63
60
60
56
-
1,1/1,5
75
63
60
60
60
56
3,7/5
115
115
96
76
76
56
7,3/10
152
132
110
110
96
76
36,8/50
280
254
213
208
172
-
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DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
 Ou ainda, comprimento das correias (L):
L=2.C+(/2).(D+d)+(((D-d)²)/(4.C))
Onde:
C=Distância entre centros (m ou mm)
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TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
 Ou ainda, para determinar o comprimento das correias
(L) é necessário conhecer previamente a distância
entre os centros (C). Caso esta seja desconhecida a
seguinte relação pode ser utilizada:
 i < 3 ⇒ C=((D+d)/2)+d
 i ≥ 3 ⇒ C=D
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DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
 Ajuste da distância entre centros (C):
C=(La-h.(D-d))/2
Onde:
La=Comprimento de ajuste (m ou mm)
h=Fator de correção entre centros (adimensional)
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DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
 Fator de correção entre centros (h):
Relação: D-d/La
0
0,02
0,05
0,10
0,20
0,50
h
0,001
0,010
0,025
0,050
0,100
0,290
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DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
 Comprimento de ajuste (La):
La=L-1,57.(D+d)
 Distância entre centros (C):
C=(3d+D)/2
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
 Capacidade de transmissão por Correia (Cpc)
Cpc=(Pb+Pad).fl
Onde:
Pb=Potencia básica (W ou CV)
Pad=Potencia adicional (W ou CV)
fl=Fator de correção do comprimento
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
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TRANSMISSÕES POR CORREIAS
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
DIMENSIONAMENTO DAS TRANSMISSÕES:
 Número de Correias (Ncor):
O número de correias necessário para transmissão é
obtido por meio de:
Ncor=Pp/(Ppc.Ca)
Onde:
Pp=Potência projetada
Ppc=Potência por correia
Ca=Fator de correção para arco de contato
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TENSÃO NAS CORREIAS
 A tensão nas correias deve ser ajustada de acordo
com o manual da máquina ou do fabricante das
correias. Na falta destes usa-se o processo que indica
a deflexão (Df) da correia de acordo com a força
aplicada (F), tipo de correia, distância entre centros
(C).
c
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CODIFICAÇÃO:
 Informações padronizadas:
 Correias e Polias
Largura, Altura, Comprimento, Passo, Material
XX—XX—XX
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INSTALAÇÃO:
 Alinhamento de Transmissão
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FALHAS:
Fonte: Bosch
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INSTALAÇÃO:
 Quando a relação de transmissão é muito alto,é
necessário aumentar o ângulo de abraçamento da
polia menor. Para isso, usa-se o rolo tensionador ou
esticador, acionado por mola ou por peso.
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INSTALAÇÃO:
 A tensão da correia pode ser controlada também pelo
deslocamento do motor sobre guias ou por sistema
basculante.
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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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MANUTENÇÃO:
 Manutenção de correias
 Além de manter as correias limpas (a seco), outros
cuidados periódicos devem ser tomados:
 Das 10 a 50 primeiras horas de serviço das correias
novas, verificar a tensão e ajustar o esticador de
acordo com especificações técnicas. Nesse período, as
correias sofrem maior esticamento.
 Fazer a verificação de tensão de correias nas revisões
de 100 horas.
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
MANUTENÇÃO:
 Nas revisões de 100 horas, observar o desgaste das
correias e polias. No caso de correias novas tocarem
no fundo do canal, as polias devem ser consertadas
(repassar no torno se isso não prejudicar o número de
rotações em demasia) ou substituí-la.
 Cuidar para que o protetor das correias não seja
removido.
 Não existe conserto para correia estragada.
 Precauções
 Nunca trocar uma só correia num jogo. Se uma se
quebrar ou se danificar, devem ser trocadas todas.
 Nunca misturar, em um jogo, correias de marcas
diferentes.
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PREUCAÇÕES:
 Nunca trocar uma só correia num jogo. Se uma se
quebrar ou se danificar, devem ser trocadas todas.
 Nunca misturar, em um jogo, correias de marcas
diferentes.
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EXERCÍCIO 1:
Especifique a correia mais adequada:
Hi-Power
Correia transportadora – uso contínuo.
Motor elétrico = 6KW
Eixo movido, N=900 RPM, D=240mm
Eixo motor, D=120mm
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EXERCÍCIO 1:
Para seleção do tipo de perfil
1)Determinar a Potência Projetada:
Pp=Pmotor.fs
Para correia transportadora – uso contínuo,
ambiente úmido e com poeira.
Pp=6000.(1,4+0,1+0,1)
Pp=9600W
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EXERCÍCIO 1:
Para seleção do tipo de perfil
2)Identificar o eixo mais rápido:
i=n1/n2=d2/d1
i=240/120
i=2
2=n1/900
n1=1800
Neste caso, o eixo motor é o mais rápido!
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EXERCÍCIO 1:
3)Para seleção do tipo de perfil
Pp=9600W ou 13 CV
N1=1800 RPM
A
B
C
D
E
Perfil B
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
EXERCÍCIO 1:
4)Determinar a capacidade de transmissão de 1
correia de Perfil B nas condições especificadas.
Pb:
Para n1=1800RPM e d1=120mm
Valor entre 117 e 122; 3,67 e 4,03.
Considerar valor mais baixo de Pb=3,67 HP ou 2716W
Pad: n1=1800RPM e i=2
Pad=0,63 HP ou 466W
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EXERCÍCIO 1:
5)Determinar o comprimento da correia (L):
Como i=2 e seguindo a recomendação quando
i<3 ⇒ C=((D+d)/2)+d
C=(240+120)/2+120
C=300mm
Assim L calculado:
L=2.C+(/2).(D+d)+(((D-d)²)/(4.C))
L=2.300+1,57.(240+120)+(((240-120)^2)/(4.300))
L=1177,2mm
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EXERCÍCIO 1:
Analisando a Tabela de Comprimentos padrões.
Se L calculado =1177,2mm, a correia padrão mais
próxima é:
Assim:
L real = 1215mm
B-46
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EXERCÍCIO 1:
Algumas vezes pode ser necessário recalcular a
distância entre centros (C real) em função do
comprimento real da correia (L real)
C real=319,12mm
TRANSMISSÕES POR CORREIAS
EXERCÍCIO 1:
Em função do tamanho real.
6) Determinar fl.
Como a correia seria a B46
fl=0,86
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EXERCÍCIO 1:
7) Assim Capacidade de transmissão por Correia
(Cpc)
Cpc=(Pb+Pad).fl
Cpc=(2716+466).0,86
Cpc=2736,52W
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EXERCÍCIO 1:
8) Número de Correias (Ncor):
Antes deve ser determinado o Ca.
(D-d)/C=(240-120)/319,12=0,376
Ca≈0,95
Ncor=Pp/(Ppc.Ca)
Ncor=9600/(2736,52.0,95)
Ncor=3,69 correias
Ncor=4 correias Perfil B46