jueves, 30 de enero de 2020

CORREAS EN V II

Título:
CORREAS DE TRANSMISION DE POTENCIA
Subtítulo
CORREAS TRAPEZOIDALES II
Fecha de realización:
20/11/2019
Grupo:
DISEÑO Y SELECCION DE MAQUINAS
Tema:
ELEMENTOS DE MAQUINAS
Código:
DIS-ELE-COP-04-02










INDICE
1 CONSTRUCCION DE CORREAS EN V.
1.1 CORREAS DE SERVICIO LIVIANO.
1.2 CORREAS TRAPECIALES ESTRECHAS DE ALTO RENDIMIENTO DIN 7753 PARTE 1
1.3 CORREAS TRAPECIALES ESTRECHAS DE ALTO RENDIMIENTO USA RMA/MPTA.
1.4 CORREAS TRAPECIALES CLÁSICAS DIN 2215.
1.5 CORREAS TRAPECIALES – ESTRIADAS DIN/ISO, RMA/MPTA.
1.6 CORREAS HEXAGONALES.
1.7 CORREAS MÚLTIPLES.
1.8 CORREAS PERFORADAS – FRANCOS ABIERTOS.
2 BIBLIOGRAFIA



Fecha
Autor
Observaciones

21/11/2019
Ing. Juan Carlos Miranda Rios
Documento Base
Rev.01



Rev.02





















CORREAS DE TRANSMISION DE POTENCIA 

1 CONSTRUCCION DE CORREAS EN V 

1.1 CORREAS DE SERVICIO LIVIANO

Este tipo de correas en V, fueron diseñadas para aplicaciones que requieren menos de 1 HP de potencia y es por esta razón que en ingles son llamadas “Fractional Horsepower – Fracción de Caballos de Fuerza”. Estas correas se utilizan únicamente en poleas pequeñas de una sola ranura. 

Las correas de servicio liviano se identifican por un numero seguido de la letra “L”. El número de la correa dividido por 8 indica el ancho superior de la correa en pulgadas con excepción de la correa “5L” la cual no tiene un ancho de 5/8” sino de 21/32”. El número que sigue luego de la letra “L” indica la longitud externa de la correa en pulgadas multiplicada por 10. 

Las correas de servicio liviano son escasas en la industria por lo que es muy difícil encontrar fabricantes de poleas para este tipo de correas. Sin embargo, dada la similitud de dimensiones de las correas “4L” y “5L” con las correas clásicas tipo A y tipo B, no se elaboran poleas especiales sino que se utilizan las mismas poleas clásicas tipo A y tipo B. 


1.2 Correas Trapeciales estrechas de alto rendimiento DIN 7753 Parte 1 

Las correas trapeciales estrechas de alto rendimiento de perfiles SPZ, SPA, SPB y SPC fueron especialmente desarrolladas para la construcción de maquinaria. Sus campos de aplicación abarcan desde las transmisiones de carga reducida, como por ejemplo las bombas centrifugas, hasta las de carga elevada de los molinos y trituradoras de piedra. 


Estas se hallan normalizadas según la DIN 7753 parte 1 e ISO 4184. Las normas ISO especifican el ancho de referencia como base para la normalización de las correas trapeciales y los canales. El ancho de referencia de una correa trapecial es aquella que permanece invariable cuando la correa se dobla verticalmente con respecto a la base de su perfil (se flexa), en otras palabras es aquel ancho medido sobre el eje neutro de la correa. 

El desarrollo de referencia de una correa trapecial se define como la longitud medida a la altura de su ancho de referencia, el cual debe tomarse como valor determinante del desarrollo de la correa. El escalonamiento de los desarrollos de referencia se realiza según DIN 7753 parte 1 y corresponden a la serie estandarizada R 40. En casos excepcionales se aplica la serie estandarizada R 20. 


Este tipo de correas, cuentan con una capacidad de transmisión de potencia ligeramente mayor que las correas clásicas, pero la disponibilidad de los repuestos es limitada al tratarse de un estándar europeo y no americano. 

1.3 CORREAS TRAPECIAS ESTRECHAS DE ALTO RENDIMIENTO USA RMA/MPTA 

Las correas trapeciales estrechas de alto rendimiento según la norma USA RMA/MPTA corresponde por su estructura y cualidades a las correas trapeciales estrechas de alto rendimiento según DIN 7753 parte 1. 


En EE.UU. hay normalizados tres perfiles para correas trapeciales estrechas de alto rendimiento, cuyas formas en sección y medidas solo concuerdan parcialmente con los perfiles y desarrollos de las correas trapeciales estrechas DIN 7753 parte 1. Son los perfiles 3V/9N, 5V/15N y 8V/25N. El perfil 3V/9N corresponde aproximadamente al SPZ, y el 5V/15N al perfil SPB. Para el 8V/25N no existe un perfil comparable DIN/ISO de correa trapecial estrecha. Los perfiles 3V/9N y 5V/15N pueden utilizarse sin problemas en las poleas para los perfiles SPZ o SPB. 

Sin embargo, no es recomendable proceder a la inversa sin corregir el perfil, ya que el ancho superior del canal de las poleas americanas es menor que el de las poleas DIN/ISO. Por eso las correas trapeciales estrechas SPZ y SPB presentan frecuentemente cortes en el tercio superior de sus flancos y se averían prematuramente. 


Este tipo de correas es recomendado para sistemas de transmisión que requieren un diseño compacto, una velocidad alta y una mayor capacidad de transmisión de potencia. Tienen un diseño en V más pronunciado y se utilizan en aplicaciones similares a las que se realizan con múltiples correas en V clásicas. Tienen una capacidad de transmisión de potencia superior a las correas clásicas debido a que la superficie de contacto con las paredes de la polea es mayor. Por este motivo, las correas clásicas están siendo reemplazadas por este tipo de correas de mayor eficiencia. 

Puesto que se puede obtener una mayor capacidad de potencia, el sistema de transmisión puede diseñarse con distancia entre centros más cortas y poleas más pequeñas. La dimensión de la transmisión puede reducirse hasta en un 40%. Esto conduce a que se pueden realizar ahorros significativos debido a una transmisión con poleas más pequeñas y livianas, y la posibilidad de transmitir hasta el doble de potencia que con los sistemas de correas clásicos dentro de un mismo espacio. 

El cálculo de la transmisión se realiza según el método explicado más adelante. Para transmisiones con el perfil 3V/9N son válidos los valores de potencia del perfil SPZ y para el 5V/15N los del perfil SPB. Los diámetros de referencia de las correas trapeciales estrechas SPZ y SPB son equivalentes a los diámetros exteriores de los perfiles 3V/9N y 5V/15N. Las pequeñas diferencias que puedan aparecer en cuanto a frecuencia de rotación y multiplicación no tienen prácticamente influencia. 

1.4 CORREAS TRAPECIAS CLASICAS DIN 2215 

Las correas trapeciales clásicas se emplean preferentemente como recambio en la industria de construcción y minería. Para transmisiones nuevas se recomienda casi siempre, por razones de espacio y coste, las correas trapeciales estrechas de alto rendimiento. 

Las correas trapeciales clásicas con los perfiles Y/6, Z/10, A/13, B/17, C/22, D/32 y E/40 están normalizadas según DIN 2215 e ISO 4184. Pueden utilizarse otros perfiles no normalizados ISO 5, 8, 20 y 25. Estos perfiles deben evitarse en lo posible por motivos de intercambio y racionalización. 


Las correas en V clásicas se utilizan tanto en aplicaciones pesadas como ligeras, dada la gran variedad de dimensiones. Sin embargo es importante anotar que las correas clásicas han venido perdiendo terreno frente a las correas de alto rendimiento debido a que estas últimas son más eficientes. Por ello es frecuente que cuando se desgastan las poleas se reemplace toda la transmisión de correas clásicas por unas de alto rendimiento. 

1.5 CORREAS TRAPECIAS – ESTRIADAS DIN/ISO, RMA/MPTA 

Las correas en V estriadas son versiones complementarias de las correas clásicas y de alto rendimiento. Seguido de la referencia de la correa se adiciona la letra “X” para especificar que esta es estriada. 

Las estrias o ranuras en la parte interna aumentan la flexibilidad de la correa, lo cual permite una mejor adaptación a la polea. Por esta razón, las correas estriadas son utilizadas específicamente en actividades de alto desempeño como son las aplicaciones de alta velocidad con poleas pequeñas. Asimismo, hay un incremento significativo en la capacidad de transmisión de la correa estriada contra una correa convencional. 

El pretensado y la fuerza axial estática se calculan igual que para las correas convencionales. A igualdad de condiciones geométricas, la fuerza axial no es mayor, aunque la cantidad de correas es frecuentemente menor. 


Las correas corresponden en sus secciones y medidas a las normas DIN 7753 parte 1, DIN 2215, ISO 4184 y RMA/MPTA. La base para la medida del desarrollo de la correa es el desarrollo de referencia según DIN/ISO. 


El cordón de tracción especial y el dentado moldeado permiten una transmisión de fuerza dinámica más elevada, esfuerzos de flexión más favorables y una mejor disipación del calor. 

1.6 CORREAS HEXAGONALES

La sección del perfil de las correas hexagonales es un hexágono formado por dos trapecios de igual área. Las fibras neutras con el cordón de tracción están situadas en el centro del perfil. 

El cordón de tracción de poliéster situado en el centro del perfil les proporciona a las correas hexagonales una extrema flexibilidad y muy bajo alargamiento. Por ello son especialmente apropiadas cuando se producen flexiones alternativas. 

Las correas hexagonales se emplearan cuando existan varias poleas en un mismo plano y se deba variar el sentido de flexión de la correa, sin que se crucen las mismas. 


Debido a la situación del cordón de tracción en la zona neutra y a la forma especial de las correas hexagonales, el cordón de tracción apenas es sometido a cargas de presión como es el caso de las correas trapeciales. Por ello las correas hexagonales son especialmente idóneas para las típicas transmisiones en serpentina. 

El perfil en sección de las correas hexagonales responde a las normas DIN 7722 e ISO 5289. 


1.7 CORREAS MULTIPLES

Las correas múltiples están compuestas por correas trapeciales individuales, unidas entre si por una banda superior. Este compacto elemento de transmisión, con las características de una sola correa, también recibe la denominación de correa trapecial compuesta o unida. Dependiendo de su utilización, están dotadas de dos, tres, cuatro o cinco estrías. 


Las correas múltiples se emplean con éxito en la construcción de maquinaria, p. ej. en tamices vibradores, bastidores de sierras alternativas, trituradoras de piedra, maquinaria para la construcción de carreteras, desintegradoras de pasta de papel, compresores, ventiladores, tornos, esmeriladoras y fresas. Debido a su construcción, asegura la rigidez lateral y permite que el contacto sea más eficaz. 

Las correas múltiples se emplean preferentemente para solucionar problemas relacionados con: 
  • Funcionamientos pulsantes. 
  • Grandes distancias entre ejes con poleas pequeñas (ramales largos) 
  • Ejes verticales 
  • Inversión de marcha 
  • Transmisiones trapeciales planas 
  • Acoplamientos 
  • Sistemas de transporte 
Para la aplicación de las correas múltiples son válidas las siguientes condiciones generales: estar protegidas contra el contacto directo con cuerpos extraños como piedras, fuerte acumulación de polvo, virutas de madera etc. En tales condiciones de funcionamiento, la transmisión debe estar protegida mediante rejillas protectoras o similares. 

Para su identificación generalmente se identifican por la letra “R” antepuesta a la nomenclatura normal. Las correas múltiples con correas trapeciales estrechas de alto rendimiento se fabrican de acuerdo con las normativas internacionales con los perfiles 3V/9J, 5V/15J, 8V/25J. Cumplen las normas de desarrollos en el sistema de referencia de la norma ISO 8419. Las poleas están normalizadas según ISO 5290. 

En el curso de la normalización internacional, las correas múltiples con correas trapeciales clásicas han adoptado los estándares USA RMA/MPTA (A, B, C, D) y el estándar USA ASAE S 211 (HA, HB, HC, HD). La norma RMA/MPTA se aplica para el uso de las correas múltiples en la construcción de maquinaria industrial y la norma ASAE S 211, se aplica para correas múltiples en maquinaria agrícola. A pesar de las diferentes denominaciones de los perfiles, las secciones de las correas son idénticas en ambas normas. Las poleas están normalizadas según ISO 5291. 

Para las transmisiones con correas múltiples con más de 5 estrías, se recomienda utilizar juegos de correas múltiples. La figura 13 proporciona mayor información respecto a estas combinaciones. 


1.8 CORREAS PERFORADAS - FLANCOS ABIERTOS

Las correas perforadas con francos abiertos son de fácil instalación, unidos en sus extremos mediante sujetadores de metal y tornillos de apriete. Este tipo de correas es recomendado para uso temporal o cuando la instalación de la correa sea dificultosa. 


Las correas perforadas se fabrican de acuerdo con las normativas internacionales según los perfiles 3V/9J, 5V/15J, 8V/25J y aquellos correspondientes a las correas clásicas. 

2 BIBLIOGRAFIA
  • Correas de Transmisión Industrial – DUNLOP 
  • Manual Técnico – OPTIBELT – Sercoin Suministros-Transmisión. 
  • Correas Industriales Calculo y Selección – Alvaro Mendoza G., Freddy Romano G. – Universidad Nacional de Colombia – Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatronica. 
  • Poleas en V – Transmision de Potencia – INTERMEC 
  • V Belt Design Manual – BANDO 
  • V Belt and Timing Belt Installation and Maintenance – BANDO 
  • Manual Técnico – Calculo de Transmisiones – REXON 
  • Calculo de Correas – Mecanismos y Sistemas de Aeronaves – Mecanismos y Elementos de Maquinas. 
  • Design Manual V Belt RMA – MITSUBOSHI 
  • Montaje de Poleas y Correas en V – 6 – Metalmecánica – Elementos de Maquinas – Servicio de Nacional de Aprendizaje (SENA) 
  • Stándard Handbook for Mechanical Engineers – Marks – 10ma Edición 
  • Diseño en Ingeniería Mecánica de Shigley – Richard G. Budynas y J. Keith Nisbett 
Enlace de Descarga del Documento en formato PDF.

2 comentarios:

  1. muy bueno para tener en el taller de torneria, muchas gracias mi mail franco-cordobe@hotmail.com cualquier duda saludos

    ResponderEliminar
  2. buen contenido, podría mensionar por su experiencia cuanto deveria la relación de transmisión máxima en caso de hacer un diseño o re-diseño de una transmisión de correas y poleas... gracias

    ResponderEliminar