TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LÁZARO CÁRDENAS

INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA

DISEÑO DE ELEMENTOS DE MAQUINAS

GRUPO: 52 E

UNIDAD 5: TRANSMISIONES FLEXIBLES

EQUIPO 1

MEDINA LÓPEZ RAFAEL N°12/070

SERGIO BUENAVENTURA BAEZ N°12/488

DOCENTE ING.GERARDO GARCIA TAXILAGA

01/12/15

CONTENIDO UNIDAD 4: RODAMIENTOS

I. INTRODUCCIÓN.

II. CLASIFICACION Y APLICAION DE LAS

TRANSMISIONES FLEXIBLES.

III. TRANSMISIONES POR BANDAS.

IV. TRANSMISION POR CADENAS DE RODILLOS.V. CONCLUSIÓN.VI. FUENTES DE INFORMACIÓN.

INTRODUCCION Casi todas las maquinas emplean algún tipo de transmisión para conectar flechas giratorias. La necesidad de conectar dos o mas flechas paralelas han hecho que se desarrollen comercialmente transmisiones especiales las más comunes son las de banda y las de cadena.En la mayor parte de los casos las transmisiones estarán constituidas por componentes comerciales por lo que la labor del diseñador se reduce a seleccionar el tipo y tamaños adecuados siguiendo las indicaciones de los fabricantes para posteriormente calcular las cargas que dichas transmisiones ocasionaran sobre las flechas y apoyos.

ELEMENTOS FLEXIBLES DE TRANSMISION

› Correas planas

› Correas en V (caucho o neoprene)

– Estándar

– Angostas

– Múltiples

– Hexagonales

› Correas Sincronizadas

› Cadenas de rodillos

› Cables de alambre de acero

› Ejes flexibles

CARACTERÍSTICAS GENERALES

› Permiten la transmisión de potencia mecánica a distancias grandes.

› Menor precisión de montaje que engranajes.

› Menor costo total que transmisión por engranajes.

Algunos generan sincronismo y

otros “resbalan”

Pueden ocupar

distintos lugares

en la transmisión

mecánica de

acuerdo a su

capacidad de

soportar torque

y velocidad

(prop. Inversas)

correa

cadena

CADENA

La mayor fuerza axial y la mayor potencia transmitida de los flexibles

Soporta la menor velocidad periférica por causa de “efecto cordal”

Generación de vibraciones Efecto cordal

r = radio centro pasador

rs = radio de “tracción”

2ϴ = ángulo de paso

N = N° de dientes

P = Paso recto

sen

Pr

N

rrs

2

3602

cos

- Silenciosas.

- Gran variedad de dimensiones, potencias y aplicaciones.

- Gran capacidad de amortiguación de vibraciones.

- Toleran desalineación entre ejes y ejes no paralelos.(en V)

- Pueden patinar. No proveen movimiento sincronizado.

- Pueden patinar. Pueden actuar como “fusible” mecánico.

- Permiten inversión de sentido de giro y cambio de dirección de ejes

(planas solamente)

CORREAS - CARACTERÍSTICAS

CORREAS TIPOS : PLANAS

DE CUERO

DE POLIMERO

RELACIONES BASICAS

Polea Tractora transmitiendo potencia F1 > F2 En régimen constante Pot = Cte = MT * w = P * D/2 * w Pot = Cte = P * V; V = velocidad lineal de la correa

F1 – F2 = P P = Fuerza ficticia equivalente de transmisiónm = relación de transmisiónSi m =1 F1 + F2 = N Fuerza de montaje

m = w1 / w2 = MT2 /MT1 = D2/D1

-- El valor de F1max es el que produce la rotura del elemento flexible.

-- El modo de falla mas común es por fatiga de materiales.

F2

P

F1

CORREAS EN V› Se aprovecha el efecto de cuña para aumentar el coeficiente de

rozamiento.

› Fundamental, no permitir que la correa toque el fondo de la polea!

› Las secciones de correas en V se encuentra estandarizadas. Sin embargo, se ofrecen numerosos productos de prestaciones especiales cuya geometría no es estándar.

› Angulo 2f vale 34°, 36° o 38° según la sección transversal.

sin

e

CORREAS TIPOS V Y HEXAGONALES

Correa múltiple Correa V Estandar (fibra vegetal)

Correa sincronizada Correa hexagonal

› Construcción mas sólida. Casi no requieren tensión inicial.

› No presentan el problema de variación de cuerda de las

cadenas.

› Movimientos de altísima precisión.

› Transmiten las vibraciones del mecanismo.

› Costo mucho mas elevado.

CORREAS SINCRONIZADORAS

CORREAS : TRANSMISIONES CON EJES NO PARALELOS› Debe cumplirse la ley de transmisión por correas:

– El ramal de entrada debe aproximarse a la polea en una dirección perpendicular al eje de la misma.

› Tienen varias limitaciones geométricas y de funcionamiento– Sentido de giro único.– Menor relación de transmisión por etapa.– Mayor distancia necesaria entre centros.

LONGITUD DE ELEMENTO

Aproximada:

› Exacta: L = [4 C2 - (D - d)2]1/2 + ½ (D θL + d θS)

C

dDdDCL

4

)()(57.12

2

ANGULO DE CONTACTO o ABRACE

C

dDarcsen

22

Transmisión abierta

Transmisión cruzada

C

dDarcsen

22

MECANISMO DE TRANSMISION POR FRICCION

Fenómeno de arrastre elástico o

Fenómeno de deslizamiento controlado

α abrace = α reposo + α deslizamiento

α reposo = α inactivo = αr

α deslizamiento = α efectivo = αd

Aprox. 80 % de la potencia total se

transmite por fricción estática

Las correas no son capaces de

transmitir potencia sin tracción inicial.

Resolviendo la ecuación diferencial resultante

de combinar las ecuaciones de proyección

se deduce

(F1 – Fc) / (F2 – Fc) = exp (f θ)

Siendo además F1 = Fi + Fc + ΔF´ = Fi + Fe

+ MT/D

F2 = Fi + Fc - ΔF´ = Fi + Fe –

MT/D

Resulta

Fi = (MT/D) [exp (f θ) + 1] / [exp (f θ) - 1]

F1 = Fc + Fi [2 exp (f θ)] / [exp (f θ) + 1]

F2 = Fc + 2 Fi / [exp (f θ) + 1]

LEY de PRONY MODIFICADA

ZONA DE FUNCIONAMIENTO

2*MT/D

VELOCIDAD EN LAS CORREAS› A velocidades bajas, el efecto de la fuerza centrífuga no es

apreciable.

› Las correas se adaptan mejor a velocidades lineales altas, que otros elementos flexibles.

› Sin embargo, existe límites a la velocidad de funcionamiento de las transmisiones debidas a:– Balanceo de poleas– Vida de los rodamientos (recordar fuerza de montaje)– Rápido aumento del efecto centrífugo– Cantidad de ciclos de flexión por unidad de tiempo– Capacidad neta de transmitir potencia

› Cada fabricante impone sus límites, dependiendo de la calidad de los elementos de la transmisión.

TENSION DE MONTAJE O TRACCION INICIAL

POLEA TENSORA› Aplicación: aumentar el ángulo de contacto (y establecer la tensión

de montura.)

› Puede aprovecharse como elemento para mantener la tracción inicial.

› Debe preverse el efecto del estiramiento del elemento flexible de transmisión.

› Generan pérdidas mecánicas.

› Aumenta los esfuerzos sobre las correas, al producirles flexión invertida.

METODOS USUALES PARA MANTENER LA TRACCION INICIAL

› Montar el motor sobre una base pivotada.

› Colocar una polea de tensora.

› Montar el motor sobre una base con ranuras. Tensión mantenida por

medio de resortes precargados.

› Montar el motor sobre una base con ranuras. Tensión establecida en

el montaje.

TRACCION INICIALBase Pivotada

Método Faires (gráfico/analítico)

Método gráfico

TRANSMISIONES CON MAS DE UNA CORREA POR MANDO

› Se debe tener especial cuidado al montar transmisiones con correas múltiples.– La diferencia de longitud entre correas generará una tensión diferente en

cada correa al tensar el conjunto.– Cada correa será capaz de tomar carga hasta llegar al límite de Prony

impuesto por su lado menos tenso.– Las mas cortas pueden llegar a sobrecargarse y romperse

prematuramente.

› Cuando se rompe una correa de un grupo, las restantes deben ser capaces de transmitir la carga temporalmente.

› Al momento del recambio, TODAS las correas deben ser reemplazadas.– El estiramiento natural de las correas una vez usadas hará que la nueva

sea invariablemente mas corta.

POLEAS EN V

Cada fabricante especifica el perfil de las poleas a emplear según el diseño de su sección de correa.

CALCULO de Correa V

› Factor de Servicio de potencia: según el tipo de impulsor e impulsado y el ambiente de trabajo.– Cuanto mayor sean las oscilaciones en la transmisión, menor será la capacidad de las poleas– Ambientes calurosos, elementos abrasivos, aceites.

› Factor de corrección del arco de contacto.– Aplicable sobre la polea menor, para arco distinto a 180° (i ≠ 1)

› Factor de corrección por longitud de correa.– Cuanto mas larga sea la corres, menor número de flexiones por unidad de tiempo, lo que

aumenta la duración.

› Factor de corrección por polea plana– Verificar que se cumplan las condiciones geométricas necesarias– Aplicar el coeficiente indicado

RESUMEN: Cálculo de transmisiones

› Determinar que tipos de transmisiones flexibles son adecuadas para la aplicación, según:– Potencia a transmitir / fuente de potencia– Tipo de ambiente / uso– Espacio disponible– Ruido, mantenimiento, costo, precisión, etc.

Recopilar manuales de diseño del fabricante y seguir sus recomendaciones para dimensionar la transmisión. Si no se contara con información específica, utilizar valores promedio de la literatura técnica.Posiblemente el resultado sea conservador.

CONCLUSIONDe acuerdo a lo obtenido en el trabajo anterior, hemos llegado a una conclusion de que los elementos flexibles de maquinas, son muy importantes y a la vez muy practicos de usar, ya que dichos elementos constituyen a una familia de generadores de movimiento. A la hora de usar dichos elementos, estariamos en ventaja con respecto al tiempo y al trabajo que deseamos realizar.

Un aspecto importante dentro de esta familia, es la flexibilidad que estas poseen, ya que podemos levantar, mover y disipar un cuerpo de tal manera que se nos hace muy facil y comodo y a su vez, son elementos escenciales de un movimiento en una maquina.

Tambien estos elementos se caracterizan por no ser todos generadores de todo tipo de movimiento, ahí que seleccionar un elemento idoneo para según el trabajo que se vaya a realizar, no todos pueden hacer la misma funcion, existen diferencias muy importantes en ellos.

PREGUNTAS

1. ¿normalmente qué material se usa para fabricar las correas en V?

2. Menciona algunas de las características más importantes de las correas.

3. Menciona algunas de las características más importantes de las cadenas.

4. ¿Cuál es la aplicación de la polea tensora?

Fuentes de información

› https://es.scribd.com/doc/130959273/Transmisiones-flexibles#download

› http://html.rincondelvago.com/elementos-flexibles-para-generar-movimiento.html

› https://prezi.com/o6frpfcvv97g/sistemas-flexibles-de-transmision-de-potencia/