PEM
Projeto de elementos de
máquinas - Aula 4
Ementa
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
2.1 Esforços na transmissão
2.2. Seleção de correias trapezoidais
Esforços
Considerando o sistema em rotação constante temos:
2μN força de arraste máx.
da polia / correia.
Fc Força centrífuga.
β ângulo da ranhura
(padrão β=17º;18º e 19º)
Obs:Na correia β = 21º
Esforços
Ftp – força tangencial na polia
Fnp – força normal na polia
F1 e F2 – Forças de tração na correia
D – diâmetro da polia movida
d – diâmetro da polia motora
αa – arco de contato
Dimensionamento
Temos a relação entre a tensão do ramo tenso com a
tensão do ramo frouxo em função da tensão centrífuga,
aderência correia/polia e do ângulo de abraçamento.
Abaixo de certo valor de velocidade, o valor Ftp fica
muito pequeno em relação aos valores F1 e F2, podendo
dessa forma ser desprezado.
Como tensão centrífuga Ftp, teremos:
(F1 – Ftp) = e
(F2 – Ftp)
µ θ
senβ
Dimensionamento
A aderência correia/polia não é um valor fixo, depende
principalmente da tensão entre ambos, do tempo de vida
da correia e da sujeira na interface correia/polia.
Um aumento da tensão inicial da correia, gera um
aumento da tensão inicial possibilita uma maior carga a
ser transmitida.
Um esticamento além do necessário porém, acarreta uma
redução na vida útil da correia.
Dimensionamento
É importante ter conhecimento sobre a potência
transmitida pela polia à correia e o torque transmitido
pela polia à correia.
Potência transmitida pela polia à correia:
Pot = v(T1−T 2)
Torque transmitido pela polia à correia:
Torque = (T1−T 2).R
Especificação
A especificação de uma correia em V é a letra da secção
seguida pela circunferência interna em pol. (Ex: B75).
As correias podem ser fornecidas em:
•duas séries: série A, B, C e D; série 3V, 5V e 8V
determinadas em função do rpm e da potência na
transmissão.
•comprimento médio: determinado pela circunferência
interna (padrão).
Séries A, B, C, D e E
Séries
Séries
Classificações de potência
Classificações de potência
Séries
Secção da
correia
Largura a
(pol)
A
1/
B
21/
C
7/
17 /
D
1 4
1 1/ 2
3/
E
Espessura b
(pol)
2
11/
32
7/
8
1/
32
16
32
16
1
Ø mín da polia
acanelada (pol)
3,0
5,4
9,0
13,0
21,6
Intervalo entre
uma ou mais
correias
1/
- 10
1 - 25
15 - 100
50 – 250
100 e acima
4
Circunferência interna
De acordo com o perfil indicado pela série (secção) podemos
obter os valores padronizados de circunferência interna (em pol.).
Comprimento médio
Para qualquer secção de correia, o comprimento médio é
obtido adicionando-se um valor à circunferência interna
obtida.
Secção da correia
Qde a ser adicionada (pol)
A
1,3
B
1,8
C
2,9
D
3,3
E
4,5
Ex: B75: pela tabela a circunferência interna é de 75 pol.
A quantidade a ser adicionada é de 1,8 e temos então
como comprimento médio do passo primitivo 76,8 pol
Polia
As dimensões Se, Sg, hg, a, D e α são tabelados em função do
perfil da correia. A largura da polia deve ser calculada,
Potência do projeto
A Potência do projeto é definida como a potência do
motor (em HP) vezes o fator de serviço (FS):
Dimensionamento
Para o correto dimensionamento partimos da potência a
ser transmitida.
- Calcula-se a potência de projeto ou serviço, (que é igual
à potência a ser transmitida multiplicada pelo fator de
serviço) e considera-se o fator adicional (Fsa) .
-Com essa potência e rotação determina-se o tipo de
correias a ser utilizada e as demais caracteristicas
necessárias.
Exemplo
Um gerador de 50kw é acionado por um motor a gasolina
com uma rotação de 1200 RPM e o gerador deve girar
com 800 RPM.
- Determine a(s) correia(s) a ser utilizada
- Considere sala fechada, sem poeira e sem umidade.
- Polia tensora utilizada no ramo frouxo.
Exemplo
1)Distância entre centros:- Caso não se tenha definido, a
distância recomendada para a distância entre centros C
use a relação de transmissão i
2) Abraçamento
Utilize para a menor polia um abraçamento > 120º
(tabela)
3) Potência transmitida:
PT = 50kw = 67 HP
1 kW ≈ 1,3 HP
Exemplo
4) Fator de serviço (Fs):
Utilizaremos a condição de serviço pesado: FS = 1,6
Usaremos o adicional devido ao uso de polia tensora.
Fsa = 0,1; Fs = 1,7 OBS: Esses valores são encontrados em catálogos
5) Potência de projeto:
Pp = Pt x 1,7
Pp = 67 x 1,7 = 114 HP
Exemplo
Exemplo
6) Escolha da seção:
- O gráfico que nos possibilita uma escolha inicial
para o tamanho do perfil são mostrados 5 tipos de
perfis. Vemos que por esse gráfico, escolheríamos
a correia D.
Exemplo
Utilizar 300 < V < 1200 m/min.
Não é recomendado longas distâncias entre centros para
correias trapezoidais porque a excessiva vibração do ramo
frouxo abrevia a duração da vida da correia.
Ha = potência admissível por correia;
K1 = fator de correção de ângulo de contato;
K2 = fator de correção de comprimento de correia.
Htab =potência total transmitida
Fator de ângulo (K1)
Fator de comprimento (k2)
Correia dentada
Correia dentada
A correia dentada em união com a roda dentada
correspondente permitem uma transmissão de força sem
deslizamento.
As correias de qualidade têm no seu interior vários
cordonéis. A força se transmite através dos flancos dos
dentes e pode chegar a 400N/cm2.
O perfil dos dentes pode ser trapezoidal ou semicircular
e, são feitos com módulos 6 ou 10.
Correia dentada
As dimensões transversais são padronizadas pelos
fabricantes, com cada secção designada por uma letra do
alfabeto para tamanhos em dimensões de polegada (em
metros por números)
Correia dentada
Comprimento de passo primitivo Lp e distância de
centro a centro C:
Onde D é o diâmetro de passo primitivo da maior polia e
d é o diâmetro de passo primitivo da menor.
Exemplo de dimensionamento
Dimensionamento
Um motor de 7,5 kW (9,87 hp), com velocidade de
rotação de 1750 rpm deve ser usado para acionar uma
bomba centrífuga que opera 24 horas por dia (1175 rpm)
A distância entre centros não deve excefer 1117 mm. O
espaço disponível limita o diâmetro da polia a 292 mm.
Determinar o diâmetro das polias, as dimensões das
correias e o número de correias.
Dimensionamento
Decisões:
1) K sobrecarga = 1,2 (choque leve);
2) 7,5 kW, correia com secção B;
3) D < 292 mm ; D = 280 mm como primeira tentativa;
4) C = 1060 mm (1a tentativa).
Dimensionamento
Dimensionamento
Dimensionamento
Dimensionamento
Dimensionamento
Dimensionamento
FIM