ELEMENTOS FLEXÍVEIS: CORREIAS Universidade Federal de Goiás Escola de Engenharia Elétrica e de Computação Graduação em Engenharia Mecânica Disciplina: Elementos de Máquinas 2 Prof.: Ricardo Humberto de Oliveira Filho ELEMENTOS FLEXÍVEIS: CORREIAS

CORREIAS EM V OU TRAPEZOIDAIS

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CORREIAS EM V OU TRAPEZOIDAIS As dimensões transversais são padronizadas pelos fabricantes, com cada secção designada por uma letra do alfabeto para dimensões em polegadas ou por números para dimensões em metros.

CORREIAS EM V OU TRAPEZOIDAIS Para especificar uma correia em V, dê a letra da secção, seguida pela circunferência interna em polegadas. Por exemplo, B75 é uma correia de secção B com uma circunferência interna de 75 in.

CORREIAS EM V OU TRAPEZOIDAIS Entretanto, os cálculos envolvendo o comprimento de correia são geralmente baseados no comprimento de passo primitivo.

CORREIAS EM V OU TRAPEZOIDAIS Desta forma, para qualquer secção de correia, o comprimento de passo primitivo é obtido ao se adicionar uma quantidade tabelada à circunferência interna. Por exemplo, uma correia B75 tem um comprimento de passo primitivo de 76,8 in.

CORREIAS EM V OU TRAPEZOIDAIS De maneira semelhante, os cálculos das razões de velocidade são efetuados utilizando- se os diâmetros primitivos. Por isso, os diâmetros declarados costumam ser entendidos como sendo os diâmetros primitivos, embora não sejam sempre tão especificados. O ângulo de sulco de uma polia é feito um pouco menor que o ângulo da secção da correia. Isso faz com que a correia entre na polia com ação de cunha, aumentando assim a fricção.

CORREIAS EM V OU TRAPEZOIDAIS O valor exato desse ângulo depende da secção de correia, do diâmetro de polia e do ângulo de contato. Se ele for feito muito menor que a correia, a força requerida para que esta seja puxada para fora do sulco à medida que deixa a polia será excessiva. Valores ótimos são fornecidos na literatura comercial.

CORREIAS EM V OU TRAPEZOIDAIS Relação entre o comprimento no diâmetro primitivo Lp e a distância entre centros C: D = diâmetro primitivo da polia maior d = diâmetro primitivo da polia menor

CORREIAS EM V OU TRAPEZOIDAIS No caso de correias planas, não existe virtualmente nenhum limite para a distância de centro a centro. Longas distâncias de centro a centro não são recomendadas para correias em V, uma vez que a excessiva vibração do lado com folga encurtará a vida da correia. Em geral, a distância centro a centro não deve ser maior que três vezes a soma dos diâmetros das polias e tampouco menor que o diâmetro da maior polia.

CORREIAS EM V OU TRAPEZOIDAIS A classificação, quer seja em termos de horas ou de número de voltas de correia, destina-se a uma correia girando em uma polia de igual diâmetro (contato de 180°), de comprimento moderado, e transmitindo uma carga estável. Se a potência tabelada de uma correia de seção C é de 9,46 hp para um diâmetro de polia de 12 in, a uma velocidade periférica de 3000 ft/min, quando tal correia é utilizada sob outras condições, o valor tabelado Htab é ajustado como segue:

CORREIAS EM V OU TRAPEZOIDAIS Cálculo de potência admissível K1 – Coeficiente de correção para o ângulo de contato K2 – Coeficiente de correção para o comprimento da correia Htab – Potência máxima tabelada para a correia

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CORREIAS EM V OU TRAPEZOIDAIS Em uma correia em V, o coeficiente efetivo de fricção f' é f/sen(ø/2), que corresponde a um aumento por um fator de cerca de 3, decorrente das ranhuras. Esse coeficiente efetivo de fricção pode ser tabelado contra os ângulos de ranhura de polia de 30°, 34° e 38°, sendo 0,50, 0,45 e 0,40, respectivamente, revelando um coeficiente de fricção do metal no material de correia de 0,13 para cada caso. A Gates Rubber Company declara que seu coeficiente efetivo de fricção é de 0,5123 para ranhuras.

CORREIAS EM V OU TRAPEZOIDAIS Relação de forças Cálculo da potência requerida Ks – Fator de serviço nd – fator de projeto Hnom – Potência nominal a ser transmitida

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CORREIAS EM V OU TRAPEZOIDAIS O número de correias, Nb, é geralmente o próximo inteiro mais alto para Hd/Ha. Número de correias: Força centrifuga: Cuidado com as equações e tabelas! Mudam de acordo com o sistema de unidades!

CORREIAS EM V OU TRAPEZOIDAIS A potência transmitida por correia está baseada em ΔF = F1 – F2 em que: Sendo a maior tensão F1 dada por: Sendo então a maior tensão F2: E ainda:

CORREIAS EM V OU TRAPEZOIDAIS O coeficiente de segurança real é: As correlações de durabilidade (vida) são complicadas pelo fato de que a flexão induz tensões na correia; a correspondente tensão de correia que induz a mesma tensão máxima de tração é (Fb)1 na polia motora e (Fb)2 na movida. Essas tensões equivalentes são adicionadas a F1 como:

CORREIAS EM V OU TRAPEZOIDAIS sendo Kb tabelado:

CORREIAS EM V OU TRAPEZOIDAIS A equação de compensação para a tensão versus o número de ciclos, utilizada pela Gates Rubber Company é da forma: em que Np é o número de ciclos e b é aproximadamente 11.

CORREIAS EM V OU TRAPEZOIDAIS A regra de Miner é empregada para somar os danos causados pelos dois picos de tensão: O tempo de vida t em horas é fornecido por:

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CORREIAS SINCRONIZADAS Uma correia sincronizada é feita de um tecido emborrachado revestido, por sua vez, de um tecido de náilon e tem em seu interior fios de aço para suportar a carga de tração. Possui dentes que se encaixam nos cortes de sulcos nas polias.

CORREIAS SINCRONIZADAS Uma correia sincronizada não estica ou desliza apreciavelmente e, consequentemente, transmite potência a uma razão constante de velocidade angular. Nenhuma tensão inicial é necessária.

CORREIAS SINCRONIZADAS Tais correias podem operar em um intervalo muito amplo de velocidades, têm eficiência no intervalo de 97 a 99%, não requerem lubrificação e são mais silenciosas que as transmissões de corrente. Não há variação de velocidade cordal, dessa forma, elas constituem uma solução atrativa para requisitos de transmissão precisa. O fio de aço, membro que suporta a tensão de uma correia sincronizada, está localizado na linha primitiva da correia, logo, o comprimento primitivo é o mesmo, independentemente da espessura do reforço.

CORREIAS SINCRONIZADAS Os cinco passos padronizados em polegada são disponibilizados em tabelas, com suas designações por letras.

CORREIAS SINCRONIZADAS Os comprimentos padronizados de passo estão disponíveis em tamanhos que variam de 6 a 180 in. As polias vêm em tamanhos de diâmetro de passo primitivo de 0,60 in até 35,8 in e com número de sulcos de 10 a 120. O processo de projeto e seleção para correias sincronizadas é similar ao de correias em V, não sendo necessário apresentá-lo. Como no caso de outras transmissões de correia, os fabricantes proverão um amplo suprimento de informação e detalhes sobre tamanhos e resistências.

EXERCÍCIOS e e Exemplo resolvido: 17.4 Exercícios: 17.17 17.18