Las Correas

Introducción

Las correas en V son los dispositivos de transmisión flexibles más utilizados en las aplicaciones ingenieriles. La selección de este tipo de dispositivos está fuertemente ligada a la metodología que propone un fabricante específico. En este caso de Estudie se empleará la metodología propuesta por la empresa Roflex.

Protocolo de selección

Para la transmisión de torque de una máquina motriz a una máquina conducida, existen al menos tres métodos muy utilizados: Transmisión con engranajes, correas flexibles de caucho reforzado y cadenas de rodillos. Dependiendo de la potencia, posición de los ejes, relación de transmisión, sincronía, distancia entre ejes y costo; se seleccionará el método a utilizar. Los siguientes pasos serán útiles para la selección de una transmisión utilizando correas en V y poleas acanaladas para conectar dos ejes.

En primera instancia se requieren los siguientes datos:

 Potencia requerida en la máquina conducida: Pc [HP]

 Tipo de máquina motora y máquina conducida

 Velocidad de la máquina motora: n1 [rpm]

 Velocidad de la máquina conducida: n2 [rpm]

 Distancia tentativa entre ejes: cd

1) Determinación de la relación de trasmisión

Se obtiene la relación de transmisión entre ejes "i", definida como la razón entre las velocidades del eje conducido dividido por la velocidad del eje conductor. Con lo cual se puede escribir y emplear alguna de las siguientes expresiones:

siendo Dp1 y Dp2 los diámetros primitivos correspondientes a las poleas montadas en el eje conductor y el eje conducido, respectivamente.

2) Determinación de la Potencia de Cálculo

Debido a que las máquinas conducidas tienen formas particulares de funcionamiento, se deben prevenir fallas debidas a los golpes, vibraciones o estiramientos. De forma similar, las máquinas motoras tienen formas particulares de funcionamiento, algunas son más suaves que otras, o tienen un impulso inicial o un giro a tirones. Estas situaciones se consideran a través de un factor de servicio (C1) que aumenta la potencia a transmitir para obtener la potencia de diseño que considera las características de la máquina y el motor utilizado. En la Tabla I, se puede hallar el motor utilizado y la máquina que más se asemeja a su diseño. Se obtiene así el factor C1, el cual se multiplica por la potencia a transmitir, para obtener la potencia de diseño, es decir:

Pd=C1*P

3) Determinación de la Sección más apropiada para la aplicación

Con la potencia de diseño ND y la velocidad del eje más rápido (por lo general el eje conductor que contiene la polea más pequeña) se determina en el gráfico de la Figura 1, donde se aprecian las 5 secciones más típicas de las correas en V. Cada sección aparece como una zona de un color particular. Con los datos ya indicados se observa en que zona se encuentra. Esto determina la sección de correa que se recomienda usar.

Por ejemplo: para el eje rápido girando a 1500 rpm y una potencia de diseño de 3,5 HP, se recomienda usar correas de sección A.

4) Identificación de la correa y polea a utilizar

Conociendo la relación de transmisión se puede utilizar un diámetro mínimo sugerido por el fabricante para cada sección característica de correa, según se ve en la siguiente Figura 2. Obtenido el diámetro mínimo (usualmente Dp1 en concordancia con una reducción) y con la relación de transmisión se obtiene el otro diámetro.

Luego la longitud necesaria de correa será

Conociendo la longitud y la sección utilizada, se consulta la Tabla II, que da la identificación de la correa adecuada. Esta identificación está vinculada a una letra y un número, la letra indica el tamaño de la sección transversal de la correa (A, B, C, D, E) y el número representa el largo de la correa (que más se aproxima al valor L calculado). Debido a que la correa seleccionada tenga un largo diferente del valor calculado se debe ajustar la distancia entre centros cd acercado o alejando los ejes.

LONGITUDES PRIMITIVAS DE LAS CORREAS

Nº Perfil A

( 13 x 8 ) Perfil B

( 17 x 10,5 ) Perfil C

( 22 x 13.5 ) Perfil D

( 32 x 19 ) Perfil E

( 40 x 25 )

26 690

28 741

31 817

35 919 932

38 995 1008

42 1097 1110

46 1198 1211

51 1325 1338 1347

55 1427 1440

60 1554 1567 1576

64 1656 1669

68 1757 1770 1779

71 1833 1846

75 1935 1948 1957

80 2062 2079 2084

81 2100 2109

85 2189 2202 2211

90 2316 2329 2338

96 2468 2490

97 2494 2507 2516

105 2697 2710 2719

112 2875 2888 2897

120 3078 3091 3100 3117

128 3281 3294 3303 3320

136 3497 3506

144 3701 3710 3727

158 4055 4065 4082

162 4158 4167 4184

173 4437 4446 4463

180 4615 4624 4641 4656

195 4996 5005 5022 5037

210 5377 5386 5403 5418

240 6106 6105 6102 6109

270 6868 6867 6864 6871

300 7630 7629 7626 7633

330 8391 8388 8395

360 9153 9150 9157

390 9915 9912 9919

420 10677 10674 10681

480 12198 12205

540 13722 13729

600 15246 15253

Tabla II. Longitud y tipo de correa

5) Determinación de la potencia transmitida por una correa

Conociendo la velocidad del eje rápido, la relación de transmisión "i" y la sección usada, se consulta alguna de las Tablas IIIA a IIIE, correspondientes a la sección de correa utilizada. Se obtiene de ella la potencia que puede conducir una sola correa PO, este valor se comparará con la potencia de diseño para calcular cuántas correas serán necesarias en su transmisión.

Para realizar el cálculo final se necesitan dos factores de corrección. El primero es el factor C2 que considera la longitud de la correa. Se obtiene de una tabla pequeña ubicada en la parte baja de la correspondiente a cada sección, se ingresa a ella por el número de correa o por la longitud.

6) Determinación de la cantidad total de correas necesarias

El último factor de corrección C3 considera el arco de contacto entre la correa y las poleas que en definitiva limita la capacidad de transmisión ya que este es un sistema que trabaja por roce. Con los valores de Dp1 y Dp2 se consulta la Tabla IV y se obtiene C3.

(Dp-dp)/C 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40

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