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1. TRANSMISSÕES POR CORRENTES
1.1 - Introdução
As correntes fazem parte das transmissões flexíveis, conjuntamente com as
correias. Apresentam menor capacidade de absorção de choques em virtude
de sua constituição.
Aplicada em locais em que a transmissão através de engrenagens ou
correias não seja possível.
Quando houver a necessidade de acionamento de vários eixos por um único
eixo motor. Neste caso torna-se de fundamental importância que todas as
rodas dentadas pertençam a um mesmo plano.
Exemplo de acionamento de vários eixos
1.2 – Tipos de correntes
Entre os diversos tipos de correntes existentes, as mais usadas são:
1.2.1 - Corrente de rolos
1) roda dentada, 2) pino; 3) bucha; 4) rolo; 5) tala.
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Onde:
dR – diâmetro do rolo
S – Espessura
t – passo da corrente
bz – largura do dente
bi – largura interna da corente
b – largura externa da corrente
dB – diâmetro do pino
dH – diâmetro da bucha
1.2.2 - Corrente de buchas
São correntes constituídas por buchas e pinos, suportam mais carga, porém
se desgastam com maior facilidade.
Onde:
t – passo da corrente
ba – largura da corrente
1.2.3 – Corrente de dentes
Nesse tipo de corrente, as talas se dispõem sobre os rolos, podendo construir
correntes mais largas.
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1.2.4 – Correntes com elos fundidos
De aplicação rudimentar, são utilizadas em baixas velocidades ( v < 2m/s),
aparecendo com freqüência em máquinas agrícolas, consistindo em elos
fundidos em forma de correntes com pinos de aço.
1.3 – Rodas dentadas para Correntes
Onde:
Diâmetro primitivo:
t
do =
senα
180
Mas α =
, com z=número de dentes
z
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Então: d o =
t
180
sen
z
Diâmetro de base: dg = docosα
Espessura axial do dente medida do primitivo l = 0.95b – 0,25 dr
Onde :
b – largura interna da corrente (mm)
dr – diâmetro do rolo (mm)
l – espessura axial (mm)
Diâmetro interno:
df = do – 1,01dr
Diâmetro externo:
dk = do + 0,7 dr (Z<12)
dk = do + 0,83 dr (12<Z<25)
dk = do + 0,87 dr (25<Z<38)
dk = do + 0,90 dr (Z>38)
γ = ângulo dos flancos
1.4 – Rendimento
O rendimento das transmissões por correntes varia de 0,98 a 0,99
1.5 – Dimensionamento
1.5.1 – Critério de desgaste
O desgaste é o principal critério que deve ser levado em conta nas
transmissões por corrente.
Durabilidade: Considera-se a transmissão desgastada quando ocorrer
alongamento provocado pelo estiramento das talas e o desgaste das
articulações. No momento em que o alongamento atingir 3% do comprimento
original.
1.5.2 – Número mínimo de dentes
A utilização de um número mínimo reduzido de dentes na engrenagem menor
e diminui a vida da corrente e aumenta sensivelmente o ruído.
Para que não ocorre esse inconveniente, utiliza-se a tabela a seguir que
determina o número de dentes da engrenagem menor através da relação de
transmissão.
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Tabela: Número de dentes do pinhão
Tipo de Corrente
Relação de transmissão
1
2
3
4
5
Corrente de rolos
31
27
25
23
21
Corrente Silenciosa
40
35
31
27
23
6
17
19
Observação:
Se for necessário utilizar em algum projeto engrenagem com número de
dentes inferior aos valores indicados na tabela, devemos utilizar os limites a
seguir:
- Número mínimo de dentes
Corrente de rolos –
Corrente silenciosa -
Zmin ≥ 9
Zmin ≥ 13
- Número máximo de dentes
Corrente de rolos –
Corrente silenciosa -
Zmax ≤ 120
Zmax ≤ 140
1.5.3 - Passo da Corrente
Quanto menor for o passo, melhor para a transmissão ( choques, força
centrífuga e atrito) que tem diminuída a sua intensidade. O número de dentes
da engrenagem e o passo da corrente limitam a rotação da engrenagem
menor.
1.5.4 - Correntes dentadas
A rotação máxima do pinhão para o passo correspondente será:
Tabela: Rotação máxima do pinhão
passo
½”
5/8”
rpm máx
3300
2650
¾”
2200
1”
1650
A velocidade periférica não poderá exceder os limites a seguir:
Corrente de rolos – vp = 12m/s
Corrente dentada - vp = 16m/s
1.5.5 - Carga máxima na corrente
Corrente de Rolos
Prup
Pmáx =
ns ⋅ k
Corrente dentada
Prup
Pmáx =
10 ⋅ n s ⋅ k
1 ¼”
1300
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Onde:
Pmáx – carga máxima que deve atuar na corrente [kgf]
Prup – Carga de ruptura da corrente (para correntes dentadas é a carga de
ruptura atuante em 10mm da largura) [kgf]
ns – coeficiente de segurança [adimensional]
k – fator de operação [adimensional]
b – largura da corrente [cm]
Tabela: Coeficiente de segurança ns
Passo
rpm da engrenagem menor
50
200 400 600 800 1000 1200
Corrente de Rolos
½” – 5/8”
7,0 7,8 8,6 9,4 10,2 11,0 11,7
¾” – 1”
7,0 8,2 9,4 10,3 11,7 12,9 14,0
1 ¼” – 1 ½” 7,0 8,6 10,2 13,2 14,8 16,3 19,5
Correntes dentadas
½” – 5/8”
20,0 22,2 24,4 28,7 29,0 31,0 33,4
¾” – 1”
20,0 23,4 26,7 30,0 33,4 36,8 40,0
1600 2000
13,2
16,3
----
14,8
-------
37,8
46,5
42,0
53,5
1.5.6 - Fator de Operação k
k= ks * kl * kpo
ks= fator de serviço
ks=1,0 (carga constante, operação intermitente)
ks=1,3 (com impactos, operação contínua)
ks=1,5 (impactos fortes, operação contínua)
kl=fator de lubrificação
kl=1,0 ( lubrificação contínua)
kl=1,3 ( lubrificação periódica)
kpo=fator de posição
kpo=1,0 ( quando a linha de centro da transmissão é horizontal ou possui
uma inclinação de até 45 graus com a horizontal
kpo=1,3 ( quando alinha de centro da transmissão possui uma inclinação
superior a 45 graus em relação a horizontal)
Tabela: Máximo de rotações [rpm]
Tipo de
N. de dentes do
Corrente
pinhão
Rolos
15
Cilíndricos
19
23
27
30
Elos Dentados
17 a 35
Passo da corrente
12
15
20
2300 1900 1350
2400 2000 1450
2500 2100 1500
2550 2150 1550
2600 2200 1550
12,70 15,87 19,05
3300 2650 2200
25
1150
1200
1250
1300
1300
25,40
1650
30
1000
1050
1100
1100
1100
31,75
1300
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1.5.7 - Distância entre centros (estimativa)
A = ( 30 a 50 ) t
Onde:
A = distância entre centros [mm]
t = passo da corrente [mm]
1.5.8 - Número de elos
O número de elos é determinado através da expressão:
y=
2
Z1 + Z 2 2 A  Z 2 − Z1  t 
+
+ 
 
2
t
 2π  A 
Onde:
y= número de elos [admensional]
Z1= número de dentes do pinhão
Z2= número de dentes da coroa
t= passo [mm]
A= distância entre centros [mm]
1.5.9 - Distância entre centros correta:
t
Z1 + Z 2
Z1 + Z 2 

 Z 2 − Z1 
y −
+ y−
 − 8

4
2
2 
2π 



2
A=
2




O valor de A pode ser diminuído de 2 a 5 mm para ajuste da transmissão.
Força Tangencial na corrente:
75 N
2 Mt
ou Ft =
Ft =
vc
do
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Onde:
Ft= força tangencial [kgf]
N= Potencia transmitida [CV]
vc= velocidade periférica da corrente [m/s]
Mt= torque[kgf cm]
do= diâmetro primitivo da engrenagem [cm]
1.5.10 - Velocidade da corrente
vc =
Z1 ⋅ t ⋅ n1
60 ⋅ 1000
Onde:
vc= velocidade periférica da corrente [m/s]
Z1= número de dentes do pinhão [adimensional]
t= passo da corrente[mm]
n= rotação [rpm]
Observações:
As transmissões por corrente devem ser utilizadas somente em eixos
paralelos. A relação de transmissão máxima a ser utilizada i≤10, sendo a
faixa ideal i≤10.
A potência máxima que se tem conhecimento, que foi transmitida até hoje por
corrente é de 5000CV e a rotação de 5000rpm.
1.5.11 - Lubrificação
Ainda que a pressão sobre os pinos das correntes seja relativamente
elevada, as superfícies de trabalho para uma corrente corretamente
calculada são amplamente suficientes desde que se providencie que estas
sejam regularmente lubrificadas.
As articulações onde falta o lubrificante desgastar-se-ão muito rapidamente.
Por outro lado, o atrito entre as articulações faz crescer bastante a perda de
energia sob a forma de calor, que se traduz numa perda de potência e num
rendimento fraco.
O lubrificante mais aconselhável é um óleo mineral puro com viscosidade
escolhida de acordo com a temperatura ambiente. Na tabela seguinte,
indicam-se os tipos de óleos ( classificação SAE) em função da temperatura
ambiente.
Tabela 6 – Tipos de óleos em função da temperatura ambiente
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Apresenta-se na tabela seguinte os quatro tipos básicos de lubrificação, com
indicação dos respectivos campos de aplicação. A figura exemplifica estes
quatro tipos de lubrificação.
Tabela 7 – Tipos de lubrificação
Figura - Modos de Lubrificação de correntes: a) Manual; b) Gota a Gota; C)
banho de óleo; d) Spray.
1.5.12 - Pressão admissível:
Rolos Cilíndricos:
Padm= 3,5 kgf/mm2 para n<50 rpm (pinhão)
Padm= 1,37 kgf/mm2 para n<2800 rpm (pinhão)
Elos Dentados
Padm= 0,78 kgf/mm2 para n<2800 rpm (pinhão)
Área da superfície de contato
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Para articulação simples -> As= 0,5 dr br
Onde:
As= área da superfície de contato [mm2]
dr= diâmetro do rolo [mm]
br= largura do rolo [mm]
Para corrente duplex -> As=0,76 dr br
1.5.13 - Carga Atuante no eixo
A carga atuante no eixo-árvore, é determinada por:
Parv=Ft + 2 *ko*q*A
Onde
Parv = carga atuante no eixo [kgf]
Ft = carga tangencial [kgf]
ko = fator de posição [adimensional]
q = peso da corrente [kgf/m]
A = distância entre centros [m]
Fator de posição ko
Ko= 1 ( na posição vertical)
Ko=2 ( à 45 graus)
Ko=4 ( na posição horizontal)
Apêndices:
APENDICE A
Catálogos de Correntes GKW Frdenhagem S/A
Correntes de rolo série S
11
12
Engrenagens Standard para Correntes de Rolo, passo ½”
13
Engrenagens Standard para Correntes de Rolo, passo 5/8”
14
Engrenagens Standard para Correntes de Rolo, passo ¾”
15
Engrenagens Standard para Correntes de Rolo, passo 1”
16
Engrenagens Standard para Correntes de Rolo, passo 1 ¼”
17
Engrenagens Standard para Correntes de Rolo, passo 1 ½”
18
Correntes de Rolos fixos Série B