CORREAS PLANAS I

Título:	CORREAS DE TRANSMISION DE POTENCIA
Subtítulo	CORREAS PLANAS I
Fecha de realización:	01/07/2019
Grupo:	DISEÑO Y SELECCION DE MAQUINAS
Tema:	ELEMENTOS DE MAQUINAS
Código:	DIS-ELE-COP-02-01

INDICE

1 CORREAS PLANAS.
1.1 DEFINICION..

1.2 CONSTRUCCION DE LAS CORREAS PLANAS.

1.2.1 CAPA TRACTORA.
1.2.2 CAPA SUPERIOR Y DE ROZAMIENTO.
1.3 FUERZA DE TRACCION Y ALARGAMIENTO TRAS EL RODAJE.
1.4 GEOMETRIA DE UNA CORREA PLANA.
2 BIBLIOGRAFIA

	Fecha	Autor	Observaciones
	01/07/2019	Ing. Juan Carlos Miranda Rios	Documento Base
Rev.01
Rev.02

CORREAS DE TRANSMISION DE POTENCIA

1 CORREAS PLANAS 

1.1 DEFINICION 

Las corras planas se caracterizan por tener por sección transversal un rectángulo, con un lado de mucho mayor longitud que el otro. Fueron el primer tipo de transmisión utilizada por las industrias de comienzo de siglo, pero actualmente han sido sustituidas por las correas trapezoidales que permiten transmitir un mayor par y las correas sincrónicas que permiten un mejor sincronismo entre ejes.

Las principales ventajas de las transmisiones de correas planas son:

• Se emplea principalmente cuando la distancia entre centros de ejes es elevada.
• Cuando se utilizan correas planas (o bandas) puede obtenerse acción de embriague.
• Permiten configuraciones cruzadas, es decir, transmisión de potencia entre dos ejes no paralelos.
• Son resistentes a atmosferas abrasivas y su costo de adquisición y mantenimiento es bajo.
• Existe la posibilidad de obtener la longitud deseada, por unión entre extremos.
• Suelen ser delgadas, por lo que el efecto de fuerza centrifuga es menor. Esto implica que pueden operar con poleas pequeñas a altas velocidades.
• Rendimientos altos, entre 0.96 y 0.98 (siempre que se encuentre tesada correctamente).

Y sus inconvenientes más importantes:

• Debido a los efectos de deslizamiento que se producen entre superficies, la relación de transmisión entre velocidades angulares de los dos ejes no siempre es constante ni exactamente igual a la relación entre diámetro de poleas.
• Precisan de un esfuerzo de tensado inicial que puede producir problemas de fatiga en los ejes y daños en los rodamientos o cojinetes.
• Las correas planas no son ruidosas en comparación con otros tipos de correas y, además se deslizan y su eficiencia a velocidades altas es baja. En la zona de empalme la resistencia de la transmisión puede disminuir hasta un 85%.
• Las poleas no deben estar muy cerca, de manera que el arco de contacto de la polea de menor diámetro sea lo mas largo posible.
• Cuanto mayor sea la distancia entre ejes de poleas, mayor será el peso de la correa, lo cual incidirá en las cargas que soporta los rodamientos y ejes. 

De manera de obtener buenos resultados con las correas planas, la máxima distancia entre ejes de poleas no debe exceder los 8 metros y la menor distancia no debe ser menor a 3.5 veces el diámetro de la polea mas grande.

1.2 CONSTRUCCION DE LAS CORREAS PLANAS 

Las modernas correas planas de transmisión, son totalmente sintéticas y de alto rendimiento; están equipadas con una capa de tracción y elástica fabricada en poliamida, uretano, poliéster o aramida, y con capas de fricción resistentes al desgaste, al aceite y a la grasa, que proporcionan un elevado grado de uniformidad en la fricción entre correa y poleas.

También las hay con tela impregnada con caucho reforzada con alambre de acero o cuerdas de nailon para soportar las cargas de tensión. En un inicio fueron usados la lana, el cuero y el algodón, pero en la actualidad se prefiere el caucho y las poliamidas, incluso existen correas planas metálicas, pero son para aplicaciones especiales.

Por lo general, las correas planas se compran por rollo, se cortan a la medida deseada y sus extremos se unen mediante accesorios especiales proporcionados por el fabricante. Con frecuencia, para formar un sistema de transporte se usan dos o más correas planas que funcionan lado a lado, en vez de una correa amplia individual.

1.2.1 CAPA TRACTORA 

Correas de tela o algodón.- Muchas de las correas de tela son hechas de algodón de tres o mas capas (dependiendo del espesor deseado y forma en que fueron confeccionadas), también son tejidas en tiras de un determinado ancho y espesor (a pedido del cliente). Son impregnadas con algún tipo de sellador de manera de hacerle resistente al agua y prevenir daños en las fibras (caucho). Las correas de algodón son mas baratas y adecuadas para climas cálidos, en atmosferas húmedas y expuestos a la intemperie. Como las correas de algodón requieren menor atención, son ampliamente usadas en las maquinas agrícolas, correas transportadoras, etc.

• Correas tejidas con capas.- Construidas en varios pliegues o capas, de materiales como el algodón o fibras sintéticas, con o sin impregnación de caucho. El número de pliegues determina el espesor de la correa, lo cual a su vez determina el diámetro mínimo de la polea.
• Correas tejidas con cuerdas.- Están construidas con múltiples cuerdas hechas de algodón o fibras sintéticas como el rayón, plástico, nylon o kevlar. Están sumergidas en caucho y recubiertas con materiales antideslizantes. Es utilizado principalmente en aplicaciones de gran potencia, con altas velocidades, pequeñas poleas y cargas de impacto. Cables de acero son también utilizados para aumentar su resistencia y disminuir su elongación. 

Correas de Balata.- Es una variante de las correas de tela o algodón, excepto que la goma de balata es utilizada en vez del caucho. Estas correas son resistentes al acido y al agua, y no son afectadas por aceites animales o alcalinos. Las correas de balata no deben trabajar en temperaturas superiores a los 40ºC porque a esta temperatura la balata comienza a suavizarse y volverse pegajosa. La resistencia de las correas a balata es 25% mayor que las correas de caucho.

Correas de Materiales Sintéticos.- Están hechas de nylon, por su excelente flexibilidad, alta resistencia a esfuerzos de tracción y opera eficientemente a altas velocidades. Las correas son delgadas y pueden construirse de varias capas unidas formando un duro pero flexible elemento.

Estas correas generalmente tienen una capa de tracción hecha de poliamida orientada con dos capas de elastómero de cuero o material textil y una capa intermedia de tela en cada lado. La capa de tracción absorbe las fuerzas ejercidas en la correa cuando la potencia en transmitida, mientras que la cubierta de fricción proporciona un excelente contacto entre la correa y la polea disminuyendo el deslizamiento. 

1.2.2 CAPA SUPERIOR Y DE ROZAMIENTO 

Cuero.- Las fibras del lado de contacto son perpendiculares a la superficie mientras que del otro lado son entretejidos y paralelos a la superficie de contacto. Esto último proporciona a la correa un mejor contacto con la polea y ubica la mayor resistencia a la tensión en la sección externa, donde la tensión en máxima cuando la correa pasa sobre la polea.

El cuero puede ser curtido en tanino de roble o curtido en mineral de sal (por ejemplo sales de cromo), de manera de incrementar el espesor de la correa; las tiras son cementadas de manera conjunta. Las correas son especificadas de acuerdo al número de capas: simples, dobles o triples y de acuerdo a su espesor. El cuero debe ser periódicamente limpiado y debe ser tratado e impermeabilizado con un compuesto que mantenga a la correa suave y flexible

Poliéster.- Es actualmente el material mas común, debido a su relación precio/calidad. Su gran versatilidad le permite trabajar en un amplio rango de temperaturas con menos consumo de energía, alta eficiencia y buen rendimiento.

Aramida.- Es la mejor decisión para correas largas debido a su ajuste reducido y máxima precisión en el número de revoluciones y velocidad de la correa. Es muy flexible, fácil de unir, posee un elevado modulo de elasticidad y bajo consumo de energía.

Poliamida.- Es seguro y adecuado para trabajos de larga vida. Puede trabajar en una variedad de condiciones y funciones, en condiciones ambientales extremas, con cargas intermitentes de sobrecarga y altas temperaturas. La poliamida es resistente a los impactos y las ranuras permiten un mayor asiento.

Uretano.- De buena elasticidad, adecuado para trabajos a altas temperaturas, con un funcionamiento máximo de 110ºC. La exposición por largos periodos a los rayos solares puede degradar el material. 

1.3 FUERZA DE TRACCION Y ALARGAMIENTO TRAS EL RODAJE 

La relación de fuerza y alargamiento del material de la correa se ve influenciada por el tiempo transcurrido tras el tensionado, la temperatura y la humedad. Aunque la influencia de la temperatura y la humedad es bastante compleja (y no se profundizará en ella en el presente documento), la influencia del tiempo en el comportamiento de la relación fuerza/alargamiento tras el estirado del material no se puede despreciar.

Para lograr el tensionado, se requiere una fuerza de tracción (F) determinada o un porcentaje en el alargamiento. Al final del tensionado, la fuerza de tracción empieza a reducirse inmediatamente, primero considerablemente, luego de forma moderada, hasta que permanece constante. Esto se explica por un desplazamiento microscópico de cadenas moleculares entre sí. Este fenómeno viscoelástico se denomina "relajación". El fenómeno de la relajación descrito influye directamente en la carga sobre el eje y rodamientos.

Si una correa de transmisión se tensa hasta el alargamiento inicial requerido, la carga sobre el eje resultante alcanzará su máximo inmediatamente después del alargamiento. Cuando la correa se tensa hasta un alargamiento constante, la carga sobre el eje disminuye con el paso del tiempo. 

Aunque la reducción de la carga sobre el eje es relativamente grande en un primer momento (la mayor parte de la relajación de la correa se produce en las 2-3 primeras horas tras el tensado), esta se reduce gradualmente hasta que la carga sobre el eje permanece constante.

Entonces, la mayor carga sobre el eje, que se da inmediatamente después del tensionado, es aproximadamente entre un 40% y un 50% mayor que la carga sobre el eje tras la relajación o tras el rodaje, en función del tipo de correa y las condiciones de alargamiento. Este hecho se debe tener en cuenta al especificar los ejes y los rodamientos en el proceso de diseño del bastidor del accionamiento, así como durante la instalación de la correa.

1.4 GEOMETRIA DE UNA CORREA PLANA 

Cuando se emplea una transmisión de correa abierta (ver figura 4), los ángulos de contacto se determinan mediante:

La longitud de la correa se determina sumando las dos longitudes de arco con el doble de la distancia entre el punto inicial y final de contacto. El resultado es:

Para el caso de que se tengan correas cruzadas (Figura 5), el ángulo de cobertura resulta el mismo para ambas poleas y esta dado por:

La longitud de las bandas cruzadas se determina por:

2 BIBLIOGRAFIA

• https://es.m.wikipedia.org/wiki/Correa_de_transmisi%C3%B3n
• Transmisión por correas – Tema 11 – OpenCourseWare
• https://ingemecanica.com/tutorialsemanal/tutorialn121.html
• https://www.mecapedia.uji.es/correa_plana.htm
• Belt Selection and Application for Engineers – Wallace D. Erickson
• https://www.slideshare.net – Clasificación de las Correas – Universidad Carlos III de Madrid.
• Extremultos – Correas Planas de Alto Rendimiento – SIEGLING Belting
• Stándard Handbook for Mechanical Engineers – Marks – 10ma Edición
• Diseño en Ingeniería Mecánica de Shigley – Richard G. Budynas y J. Keith Nisbett
• Esband Truly endless Woven Flat Belts – Schlatterer Esband
• Correas de Transmisión – Guía de Ingeniería – HABASIT
• Design of Machine Elements – V.B. Bhandari – 3 Ed.
• Textbook of Machine Design – R.S. Khurmi, J.K. Gupta, S. Chand
• Componentes de Transmisión por Correa - INA
• Tema 5 – Correas – www.studylib.es

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