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Universidad de San Carlos de GuatemalaUniversidad de San Carlos de GuatemalaFacultad de IngenieraFacultad de IngenieraEscuela de Ingeniera MecnicaEscuela de Ingeniera MecnicaDiseo de Mquinas 2Diseo de Mquinas 2Ing. Milton Fuentes O.Ing. Milton Fuentes O.
CAPITULO 6CAPITULO 6
FAJAS O CORREASFAJAS O CORREAS
IntroduccinIntroduccin
LasLas fajas,fajas, frenos,frenos, embraguesembragues yy cadenascadenasconstituyenconstituyen ejemplosejemplos dede elementoselementos dede
mquinasmquinas queque utilizanutilizan elel rozamientorozamiento comocomoagenteagente tiltil.. UnaUna fajafaja proporcionaproporciona unun mediomedioconvenienteconveniente parapara transferirtransferir potenciapotencia dede ununejeeje aa otrootro.. LasLas fajasfajas sonson necesariasnecesariasfrecuentementefrecuentemente parapara reducirreducir laslas altasaltasvelocidadesvelocidades dede rotacinrotacin dede loslos motoresmotoreselctricos,elctricos, aa loslos valoresvalores msms bajosbajos queque sesenecesitannecesitan enen loslos equiposequipos mecnicosmecnicos
INDICE DE SIMBOLOGASINDICE DE SIMBOLOGAS Fajas TrapezoidalesFajas Trapezoidales
LasLas fajasfajas trapezoidalestrapezoidales dede raynrayn yy caucho,caucho,sese empleanemplean frecuentementefrecuentemente enen lalatransmisintransmisin dede potenciapotencia.. TalesTales fajasfajas sesehacenhacen dede dosdos tipostipos:: trapezoidalestrapezoidalesmltiplesmltiples representadasrepresentadas enen lala figurafigura 66--11 yylaslas dede altaalta capacidadcapacidad dede lala figurafigura 66--22..
DebenDeben emplearseemplearse fajasfajas parapara distanciasdistanciascortascortas entreentre centroscentros ..
Secciones TransversalesSecciones Transversales Secciones TransversalesSecciones Transversales
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LasLas longitudeslongitudes estnestn normalizadasnormalizadas yy sese dan,dan,parapara trapezoidalestrapezoidales mltiples,mltiples, enen lala tablatabla 66--11,, yyparapara fajasfajas trapezoidalestrapezoidales dede grangran capacidad,capacidad,enen lala tablatabla 66--22..
TambinTambin puedenpueden utilizarseutilizarse fajasfajas msms largaslargasconcon laslas seccionessecciones C,C, DD yy EE.. LasLas longitudeslongitudesanterioresanteriores estnestn sujetassujetas aa laslas toleranciastoleranciasnominalesnominales dede fabricacinfabricacin..
Longitudes paraLongitudes paraFajas TrapezoidalesFajas Trapezoidales
Longitudes de Alta CapacidadLongitudes de Alta Capacidad PROYECTO DE UNA TRANSMISINPROYECTO DE UNA TRANSMISIN
POR FAJAS TRAPEZOIDALESPOR FAJAS TRAPEZOIDALES EnEn susu recorridorecorrido alrededoralrededor dede laslas poleas,poleas, lala
fuerzafuerza desarrolladadesarrollada enen unun puntopunto dede lala fajafajavariavaria dentrodentro dede unun margenmargen bastantebastanteamplioamplio comocomo sese indicaindica enen lala figurafigurasiguientesiguiente.. EnEn ellaella TcTc eses lala fuerzafuerzacentrifugacentrifuga yy TT11 yy TT22 laslas tensionestensiones enen loslosdosdos ladoslados:: tractor tractor yy arrastradoarrastradorespectivamenterespectivamente.. LasLas fuerzasfuerzas TTbb11 yy TTbb22
sonson fuerzasfuerzas adicionalesadicionales queque sese producenproducenporpor flexinflexin alrededoralrededor dede laslas poleaspoleas..
Fuerzas en una faja enFuerzas en una faja enmovimientomovimiento EnEn generalgeneral lala roturarotura dede unauna fajafaja trapezoidaltrapezoidal
sese produceproduce porpor lala fatigafatiga enen algnalgn lugarlugar dede lalaestructuraestructura afectadoafectado porpor laslas fuerzasfuerzas externasexternasenen CC yy DD dede lala figurafigura
LaLa fuerzafuerza mximamxima oo totaltotal FF enen lala faja,faja, eses lalasumasuma dede laslas fuerzasfuerzas TT11,, TTbbyy TTcc
FF == TT11++ TTbb ++ TTcc ((11))
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Cmo hallar T1Cmo hallar T1
(T1(T1 T2) * VT2) * V
Hp =Hp = -------------------------------------------------------- (2)(2)
7575 LaLa velocidadvelocidad VV dede lala fajafaja estest enen metrosmetros
porpor segundosegundo (m/s)(m/s)
DeDe acuerdoacuerdo aa lala relacinrelacin TT11/T/T22 sese poneponeTT22 enen funcinfuncin dede TT11 (depende(depende dede poleas)poleas)
Cmo hallarCmo hallar TTbb
La fuerza de flexinLa fuerza de flexin TTbbest dada porest dada por
KKbbTTbb== ------------------------------ (3)(3)
dd
dondedonde KKbbeses unauna constanteconstante dede lala tablatabla 66..33yy dd eses elel dimetrodimetro primitivoprimitivo dede lala poleapolea..
Cmo hallarCmo hallar TTcc
LaLa fuerzafuerza centrifugacentrifuga TTcc enen kilogramoskilogramosvieneviene dadadada porpor
VV22
TTcc= K= Kcc ---------------------------- (4)(4)
100100
EstandoEstando lala velocidadvelocidad VV expresadaexpresada enenmetrosmetros porpor segundosegundo yy dondedonde KcKc vieneviene
dadadada enen lala tablatabla 66..33 siguientesiguiente
Tabla para Kb y KcTabla para Kb y Kc
Para hallar la velocidad V
Puede hallarse la velocidad V de la fajaen m/s, a partir de
x d x nV = --------------- (5)
6000
Donde d es el dimetro en centmetrosy n es la velocidad de la polea enrevoluciones por minuto.
Para hallar N
Los valores permisibles de la fuerza mxima Fpara vidas probables a fatiga de 10^8, 10^9, 10^10mximos de fuerza, vienen dados en la tabla 6-3.
La curva de fatiga para F en funcin del nmerode mximos de fuerza N para rotura puederepresentarse adecuadamente mediante lasiguiente ecuacin:
N = (Q / F) x (6)En la tabla 6-4 se dan los valores para constantesQ y x
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Tabla 6-4. CONSTANTES DE PROYECTOPARA FAJAS TRAPEZOIDALES Coeficiente de Servicio
Normalmente debe aplicarse un coeficientede servicio a los requisitos nominales depotencia para tener en cuenta lasfluctuaciones en la carga y del motor
primario. En la tabla 6-5 se dan algunos delos valores recomendados para talcoeficiente.
Cuando los dimetros de las poleas soniguales, es habitual suponer que la tensinT1 en el ramal conductor es 5 veces mayorque la tensin T2 en el ramal conducido
T1 = 5T2
UnaUna correacorrea trapezoidaltrapezoidal dede seccinseccin CC tienetiene unauna longitudlongitudprimitivaprimitiva dede 180180 cmcm yy transmitetransmite unauna potenciapotencia dede 99 hphp..DebeDebe utilizarseutilizarse unun coeficientecoeficiente dede servicioservicio dede 11..66 loslosdimetrosdimetros dede laslas poleaspoleas sonson dede 2525..44 cmcm yy funcionafunciona aaunauna velocidadvelocidad dede 11601160 rpmrpm.. HallarHallar enen horashoras,, lala vidavidaprobableprobable dede lala correacorrea..
DISTANCIA ENTRE CENTROS DEPOLEAS DE DIAMETROS DESIGUALES.
Cuando se han los dimetros de las poleas y la distancia entrecentros, puede calcularse fcilmente la longitud de la faja. Sinembargo, en la mayora de las aplicaciones se utilizar unacorrea de longitud normalizada, y ser necesario, para situar laspoleas, calcular la distancia entre centros. Puede hallarse ladistancia entre centros mediante la ecuacin siguiente.
Donde: (7)(7)
(8)(8)
Siendo L la longitud de la faja.
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EJEMPLO 3. Resolver en clase:
Una faja tiene una longitud primitiva de180 cm y funciona sobre poleas dedimetros 25.4 cm y 35.56 cm.Calcular distancia entre centros.
PROYECTO CUANDO LAS POLEAS SON DEPROYECTO CUANDO LAS POLEAS SON DEDIAMETROS DESIGUALESDIAMETROS DESIGUALES
PROYECTO CUANDO LAS POLEAS SON DEPROYECTO CUANDO LAS POLEAS SON DEDIAMETROS DESIGUALESDIAMETROS DESIGUALES
CuandoCuando lala poleapolea motrizmotriz eses menormenor queque lala conducida,conducida, elelarcoarco dede contactocontacto entreentre fajafaja yy poleapolea eses menormenor queque ununsemicrculosemicrculo yy nono puedepuede mantenersemantenerse elel valorvalor igualigual aa 55..PuedePuede hacersehacerse lala correccincorreccin necesarianecesaria empleandoempleando losloscoeficientescoeficientes dede lala tablatabla 66--66..
ElEl ngulongulo (psi),(psi), oo seasea lala mitadmitad deldel ngulongulo dedecontactocontacto dede lala figurafigura 66--44,, puedepuede hallarsehallarse mediantemediante lalaecuacinecuacin siguientesiguiente::
CosCos = ( = (rr22--rr11)/c)/c (9)(9)
Tabla 6Tabla 6--66 RaznRazn dede parapara fajasfajas trapezoidalestrapezoidales
parapara diversosdiversos valoresvalores deldel ngulongulo dedecontactocontacto
SeaSea elel NN11nmeronmero dede mximosmximos dede fuerzafuerza queque lala fajafajapodrapodra mantenermantener concon lala poleapolea msms pequeapequea.. PorPor tantotantocadacada mximomximo dede fuerzafuerza queque consumeconsume 11// NN11 dede lala vidavidadede lala fajafaja.. Anlogamente,Anlogamente, seasea NN22 elel nmeronmero dedemximosmximos dede fuerzafuerza queque estableceraestablecera concon lala poleapolea mayormayor..CadaCada mximomximo dede fuerzafuerza consumiraconsumira 11// NN22 dede lala vidavida dedelala fajafaja..
LaLa proporcinproporcin dede lala vidavida dede lala fajafaja consumidaconsumida enen unaunapasadapasada dede lala fajafaja sobresobre ambasambas poleaspoleas eses::
(10)
DIAMETROS MINIMOS RECOMENDADOS DE LASDIAMETROS MINIMOS RECOMENDADOS DE LASPOLEAS PARA MOTORES ELECTRICOS DE USOPOLEAS PARA MOTORES ELECTRICOS DE USO
GENERAL,GENERAL, EN CENTIMETROSEN CENTIMETROS (TABLA 6.7)(TABLA 6.7)
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UnaUna correacorrea dede seccionseccion CC tientien unauna longitudlongituddede 180180cm,cm, yy funcionafunciona sobresobre poleaspoleas dede
diametrosdiametros dede 2525..44 yy 3535..5656 cmcm.. LaLavelocidadvelocidad dede lala poleapolea menormenor eses dede 11601160rpmrpm lala potenciapotencia eses dede 99hphp yy debedebeutilizarseutilizarse unun coeficientecoeficiente dede servicioservicio dede 11..66..HallarHallar enen horashoras lala vidavida probableprobable..
CLASIFICACIN DE LASCLASIFICACIN DE LASCORREAS.CORREAS.
Segn seccin transversal de correa.
Correas trapecialesCorreas multi V.
Correas planas.
Correas redondas.
Correas dentadas
CORREACORREATRAPECIAL DETRAPECIAL DEFLANCOSFLANCOSPROTEGIDOSPROTEGIDOS(CONSTRUCCI(CONSTRUCCIN NORMAL).N NORMAL).
CORREACORREATRAPECIAL DETRAPECIAL DEFLANCOSFLANCOSABIERTOS CONABIERTOS CONRANURADORANURADOINTERIORINTERIOR(CONSTRUCCI(CONSTRUCCIN MEJORADA).N MEJORADA).
CORREACORREABANDEADABANDEADA
Correastrapeciales
Correas bandeadas
Disminuyenvibraciones
Fajas bandeadas
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CORREACORREAHEXAGONALHEXAGONAL
Otras opciones de correas trapecialesOtras opciones de correas trapeciales..
Correastrapecialeshexagonales
CORREACORREADENTADADENTADA
CORREA DENTADACORREA DENTADA
CORREACORREAMULTI_V.MULTI_V.
CORREASCORREASREDONDAREDONDA
Poliuretano opolister.
Resistentes al aceite,agua. Compuestosqumicos y atemperaturas en loslmites -40C y 100C.
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CORREASCORREASREDONDAREDONDA
Son empalmadas porcalor mediante lasoldadura de losextremos.
La correa es montadaestirada con unaproximado del 7% desu longitud.
CORREAS ESLABONADASCORREAS ESLABONADAS
Disminuye el stock de
longitudes de correas
Correas EslabonadasCorreas Eslabonadas Control del tensado.Control del tensado.Control del tensado.Control del tensado.Control del tensado.Control del tensado.Control del tensado.Control del tensado.Para verificar el tensado de la correaverificar el tensado de la correa serecomienda aplicar una fuerza en el punto medio delramal mayor de la correa.
Control del tensadoControl del tensadoControl del tensadoControl del tensadoControl del tensadoControl del tensadoControl del tensadoControl del tensado........
( ) t
SS4
Gy
00
+
=
G: Fuerza de control = 25 N...125 N.
S0: Fuerza de tensado inicial de una correa (N).
S0: Variacin de tensado = 10 N....20 N.
t: Longitud del ramal controlado. Prcticamente esaceptada la distancia entre los centros de las poleas.
y : Flecha en correa (mm)
OBSERVACIONES IMPORTANTESOBSERVACIONES IMPORTANTES
CuandoCuando sese aumentaaumenta elel dimetrodimetro dede unauna polea,polea, loslos efectosefectos dede lalafatigafatiga sonson menoresmenores yy lala vida,vida, consecuentemente,consecuentemente, sese alargaalarga.. DeDehecho,hecho, cuandocuando elel dimetrodimetro dede lala poleapolea mayormayor eses suficientesuficiente grande,grande,lala fuerzafuerza dede flexinflexin eses menosmenos yy lala fuerzafuerza mximamxima puedepuede serser tantanpequeapequea queque loslos efectosefectos dede fatigafatiga parapara esaesa polea,polea, puedanpuedandespreciarsedespreciarse porpor completocompleto..
CuandoCuando elel tamaotamao dede lala poleapolea seasea menor,menor, lala tensintensin enen lala fajafajaaumentaaumenta parapara unauna potenciapotencia dede salidasalida dadadada.. EsteEste aumentoaumento dede fuerzafuerzaenen lala poleapolea fijafija alal ejeeje deldel motor,motor, produceproduce cargascargas aumentadasaumentadas enen losloscojinetescojinetes deldel motormotor..
SiSi lala fajafaja haha dede trabajartrabajar bajobajo condicionescondiciones adversasadversas talestales comocomo laslasproducidasproducidas porpor aceite,aceite, altasaltas temperaturastemperaturas oo atmsferaatmsfera abrasiva,abrasiva, enenelel proyectoproyecto haha dede hacersehacerse unun sobredimensionadosobredimensionado..
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OBSERVACIONES IMPORTANTESOBSERVACIONES IMPORTANTES
DebeDebe evitarseevitarse lala utilizacinutilizacin dede poleaspoleas tensorastensoras porqueporque lala flexinflexinadicionaladicional alal pasarpasar alrededoralrededor dede lala polea,polea, contribuyecontribuye aa aumentaraumentar loslosefectosefectos dede fatigafatiga.. EsEs muchomucho mejormejor mantenermantener lala tensintensin porpor mediomedio dedeunun templadortemplador queque aumenteaumente lala distanciadistancia entreentre centroscentros dede laslas poleaspoleas
cuandocuando laslas fajasfajas dandan dede ss yy sese desgastandesgastan.. ParaPara proyectarproyectar unauna transmisintransmisin porpor fajasfajas trapezoidales,trapezoidales, eses unun buenbuen
caminocamino elel calcularcalcular elel costocosto dede dosdos oo trestres montajesmontajes diferentesdiferentes dedefajasfajas yy poleaspoleas parapara determinardeterminar culcul tienetiene elel costocosto menormenor.. LosLoscatlogoscatlogos dede loslos fabricantesfabricantes dede fajasfajas trapezoidalestrapezoidales contienencontienen muchamuchainformacininformacin prcticaprctica..
SeSe puedenpueden utilizarutilizar otrosotros tipostipos dede fajasfajas parapara lala transmisintransmisin dedepotenciapotencia.. LasLas bandasbandas dede potencia,potencia, queque consistenconsisten enen fajasfajastrapezoidalestrapezoidales unidasunidas porpor sussus lados,lados, tantan comocomo enen lala figurafigura 66--55,, sonsonunauna ayudaayuda enen lala resolucinresolucin deldel problemaproblema deldel emparejamientoemparejamiento enen lalalongitudlongitud cuandocuando debandeban funcionar,funcionar, unasunas alal dadodado dede otras,otras, grangrannmeronmero dede fajasfajas trapezoidalestrapezoidales..
MUCHAS GRACIASMUCHAS GRACIAS
CuandoCuando lala mitadmitad dede laslas personaspersonas lleganllegan aalala conclusinconclusin queque ellasellas nono tienentienen quequetrabajartrabajar porqueporque lala otraotra mitadmitad estest obligadaobligadaaa hacersehacerse cargocargo dede ellas,ellas, yy cuandocuando estaestaotraotra mitadmitad sese convenceconvence dede queque nono valevale lalapenapena trabajartrabajar porqueporque alguienalguien lesles quitarquitar loloqueque hanhan logradologrado concon susu esfuerzo,esfuerzo, esoeso......mimi queridoquerido amigoamigo......
..........eses elel finfin dede cualquiercualquier NacinNacin..NoNo sese puedepuede multiplicarmultiplicar lala riquezariqueza
dividindoladividindola..