APUNTES DE INGENIERIA MECANICA: CORREAS SINCRONICAS IV

Título:	CORREAS DE TRANSMISION DE POTENCIA
Subtítulo	CORREAS SINCRONICAS IV
Fecha de realización:	19/02/2020
Grupo:	DISEÑO Y SELECCION DE MAQUINAS
Tema:	ELEMENTOS DE MAQUINAS
Código:	DIS-ELE-COP-05-04

INDICE

1 CORREAS DENTADAS O SINCRONICAS.
1.1 EJEMPLO DE APLICACIÓN 1.
2 BIBLIOGRAFIA

	Fecha	Autor	Observaciones
	01/02/2020	Ing. Juan Carlos Miranda Rios	Documento Base
Rev.01
Rev.02

CORREAS DE TRANSMISION DE POTENCIA

1 CORREAS DENTADAS O SINCRONICAS

1.1 EJEMPLO DE APLICACION 1

Para una transmisión correspondiente a un sistema de dosificación de carga preciso de agregados finos mediante tornillo helicoidal, se ha visto conveniente la utilización de una correa sincrónica para acoplar el tornillo dosificador al reductor del motor. La velocidad de rotación del tornillo debe ser de 50 RPM, mientras que el motor trifásico de 3 HP/50Hz gira a 725 RPM. El reductor tiene una relación de transmisión de 1:10 y toda la transmisión se encuentra bajo techo en condiciones ambientales agradables. Determine el diámetro de las poleas, longitud entre centros, ancho de correas y tipo de correa a emplearse en este tipo de transmisión. El sistema de dosificación trabajara continuamente las 24 horas del día con paradas programadas para mantenimiento y se acepta un error en la relación de transmisión menor al 1%. La distancia entre centros, por razones constructivas, es de 42 cm con una variación de +/- 2 cm.

Condiciones iníciales:

Potencia del motor = PN = 3 HP
Frecuencia del motor = 50 Hz
Velocidad del motor = nmot = 725 RPM
Velocidad del tornillo dosificador = ntor = 50 RPM
Relación de transmisión del reductor = RRred = 10
Motor trifásico con operación completa las 24 horas del día.
Condiciones ambientales agradables bajo techo.
Error en la relación de transmisión = menor al 1%
Distancia entre centros 42 cm +/- 2cm

La potencia de diseño puede ser determinada mediante la siguiente expresión:

El factor de servicio se determina mediante la siguiente formula:

Donde:

De la tabla 5, para motor trifásico AC, 24 horas al día, sin sobrecargas, el tipo de maquina que mas se asemeja a la forma de operación de un tornillo dosificador es el transportador mediante tornillo, por lo cual KO = 1.9 (Figura E1)
Con respecto al factor KI = 0, puesto que no utilizaremos tesador.
Para determinar KR primero debemos conocer la relación de transmisión entre el tornillo y el reductor, para lo cual:

La velocidad a la salida del reductor será igual a:

La relación de transmisión entre el tornillo y el reductor será igual a:

De la tabla 7, para RRrt = 1.45 tenemos que KR = 0.1

Con lo cual:

Y la potencia de diseño será igual a:

Para la selección del tipo de correa, optaremos por aquellas que nos ofrece la línea GATES y asumiremos que el perfil del diente corresponde al modelo PowerGrip GT3. Cabe mencionar que el manual utilizado puede ser descargado de la dirección: www.Gates.com/DriveDesign

Para 6 HP y 72.5 RPM

Como se puede apreciar en la figura, el punto de intersección recae en la división entre la correa PowerGrip GT3/8mm y la PowerGrip GT3/14mm. Para estos casos, lo que se recomienda realizar la transmisión con el perfil de la correa inmediatamente más pequeña para el mismo diámetro de polea, ya que el perfil menor ahorra casi siempre costes y espacio. En consecuencia seleccionaremos el perfil PowerGrip GT3/8mm.

Para la determinación de los diámetros de polea, utilizaremos los valores recomendados de combinación proporcionados en el catalogo respectivo. Para nuestro caso, la distancia entre centros tendrá el siguiente rango:

Con RRRT =1.45 y la distancia entre centros media, tendremos:

GATES nos ofrece tres alternativas de combinación de poleas, cada una con una relación de diámetros mayor que la otra. En este punto es necesario entender que a medida que se incrementa el diámetro de la polea menor, también se incremente la capacidad de carga de la correa. Por consecuencia, la relación de transmisión óptima será aquella combinación que nos ofrezca el menor costo de inversión a mayor capacidad de transmisión de carga.

Asumiremos el conjunto con mayor diámetro de poleas, que para nuestro caso será:

Polea pequeña de 44 surcos
Polea grande de 64 surcos
Diámetro de paso de la polea pequeña = 4.411 pulg
Diámetro de paso de la polea grande = 6.416 pulg.
Relación de transmisión = RRRT = 1.455
Distancia entre centros = 16.66 pulg
Correa Nº 1280 8MGT Longitud de referencia = 50.394” Nº de dientes = 160

Una condición del problema es que el error en la relación de transmisión deber ser menor al 1%, entonces:

El número de dientes que engranan en la polea pequeña es:

El ancho de correa requerido, puede ser calculado por la siguiente formula:

El factor de corrección de numero de dientes en contacto KM = 1 puesto que el numero de dientes en contacto es mayor a 6.

El factor de corrección por longitud de correa, la proporciona el fabricante en la siguiente figura, para una designación de correa Nº 1280 8MGT, KL =1.1

La potencia de transmisión de la correa para el tipo 8MGT, para 72.5 RPM y 44 surcos:

Con un ancho de correa de 85 mm, interpolando obtenemos: PS = 6.19 HP

Entonces:

La selección de las poleas (sprocket) se realiza en función al número de dientes, que para nuestro caso es de 44 y 64, y el ancho de la correa 85 mm (3.35 pulg). La figura siguiente muestra la disponibilidad de poleas y sus características.