Manual de Calculo de Polias e Correias

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MANUAL TCNICOACIONAMENTO DE BOMBAS POR POLIAS E CORREIAS1. APLICAES: A maioria das bombas centrfugas so fornecidas pela fbrica dotadas de motor eltrico diretamente acoplado (monobloco). Porm, muito comum o uso de outros motores, principalmente em zonas rurais, atravs de sistemas de acionamento por correias em V, onde ento, a bomba fornecida com mancal de rolamento ao invs de motor. Na ponta do eixo do mancal introduzida uma polia (polia movida) a qual tracionada por uma ou mais correias em V cuja extremidade oposta est assentada em outra polia (polia motriz) montada na ponta do eixo de um motor ou turbina. A relao entre os dimetros externos destas duas polias que ajusta a velocidade conveniente a bomba. Salvo aplicaes especiais, a maioria dos usos de transmisso por correias em V para acionar bombas ocorre quando a velocidade mxima da mquina acionadora (motor eltrico, motor diesel, turbina, tomada de fora de trator), em rpm, menor que a velocidade mnima requerida para o funcionamento adequado da bomba. EXEMPLO: Bombas de alta rotao (3.450 a 3.600 rpm) acionadas por: A. Motor Eltrico IV plos - rotao nominal - 1.750 rpm B. Motor Diesel - rotao nominal - 2.300 rpm C. Tomada de fora do trator - rotao nominal - 600 rpm 2. CLCULO DO DIMETRO DE POLIAS EM FUNO DA ROTAO: O dimetro das polias e correias adequadas para cada aplicao definido seguintes expresses: A. da Polia do Motor = rpm da Bomba x Polia da bomba rpm do Motor B. da Polia da Bomba = rpm do Motor x Polia do Motor rpm da Bomba OBS.: A velocidade linear das correias em V no deve ultrapassar a 1.500 metros por minuto pois, acima disto, o desgaste das correias e polias muito acentuado. A velocidade linear deve ser sempre inferior a rpm mxima da bomba e motor, respectivamente. Da mesma forma, no se deve usar dimetros de polias muito pequenos, para evitar que estas patinem por falta de aderncia, com conseqente desgaste prematuro e perda de rendimento. Deve-se atender os limites da Tabela 4 expressa a seguir: atravs das

MANUAL TCNICOTABELA 4:CAPACIDADE MXIMA EM CV PARA TRANSMISSO POR CADA CORREIA EM VPOLIA MOTORA EXTERN0 MNIMO 75 105 115 130 127,5 135 150 160 180 200 220 262,5 285 320 335 450 CORREIA EM V PERFIL A rpm max. 7350 5025 4550 4150 4060 3820 3410 3180 2800 2510 2270 1890 1740 cv 1,0 2,5 2,9 3,3 3,4 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 PERFIL B rpm max. cv PERFIL C rpm max. Cv PERFIL D rpm max. Cv

4250 4150 3900 3470 3240 2850 2550 2300 1820 1750 1550 1480

2,2 2,3 3,2 3,9 4,4 5,2 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5

2600 2350 1950 1780 1565 1500 1115

5,1 7,4 10,3 11,5 13,0 13,0 13,0

1600 1525 1110

12,4 13,6 24,2

TABELA 5: ALTURA MDIA (hm) DE CORREIAS EM V EM FUNO DO PERFIL A B C D PERFILhm (mm) 10,0 12,5 16,5 22,0

A velocidade linear expressa por: x N x rpm Onde: (Pi) = 3.1416 (constante) N = nominal da polia motora, em metros rpm = Velocidade Angular do Motor N = Externo hm

EXEMPLO: Calcular as polias e correias necessrias para acionar uma bomba de 3.500 rpm a partir de um motor de 2.300 rpm, de 20cv. CLCULO DA POLIA DO MOTOR Rotao do motor = 2.300 rpm Na Tabela 4, vemos que para esta rotao, o correia mais indicado o B. O dimetro mnimo indicado 130 mm, e o mximo 220 mm. perfil de

Considerando que haja disponibilidade de espao para instalao e manuteno, adotaremos para esta polia um externo intermedirio, afim de trabalhar com uma velocidade linear menos crtica, assim: da Polia do motor = 130 + 220 = 175 mm 2 Temos, n da polia motora: N = Ext h = 175 12,5 (Tabela 5, para perfil B) N = 162,5 mm = 0,162 metros.

MANUAL TCNICOVelocidade Linear = x n(m) x rpm = 3,1416 x 0,162 x 2.300 Velocidade Linear = 1.170 m/min < 1.500 m/min Ok NO de Correias = Pot. Do Motor = 20 cv/Correia 5,5 (Tabela 4, para 2.300 rpm) NO de Correias = 3,63 4 correias CLCULO DA POLIA DA BOMBA: da Polia da Bomba = rpm do Motor x da Polia do Motor=2.300 x 175=115 mm rpm da Bomba 3.500 Resultado: da Polia Motora (motor) = 175 mm da Polia Movida (bomba) = 115 mm N0 de correias perfil B a utilizar = 4 Velocidade Linear = 1.170 m/min OBS.: Fica claro que, quanto mais prximo do dimetro mximo calcularmos as polias, maior ser a velocidade linear, oferecendo praticamente os mesmos problemas de vida til que teremos se, ao contrrio, adotarmos um muito prximo do mnimo indicado para cada perfil. Outro detalhe importante a distncia entre os eixos do motor e da bomba, pois isto determina o tamanho da correia. Quanto maior o comprimento da correia, maiores as perdas mecnicas, oscilaes e desalinhamentos prejudiciais ao rendimento. Deve-se sempre deixar uma reserva de potncia para o motor, em caso de transmisses por correia, da ordem de 30% (*), no mnimo, em relao a potncia requerida (BHP) da bomba. Exemplo: BHP da Bomba 15 cv Tipo de Acionamento: Eltrico Diesel comercialmente usaramos para potncia de 18,0 cv, um motor de 20 cv. comercialmente usaramos para potncia de 18,0 cv, um motor de 20 cv (*). 15 x 1,30 = 19,5 cv Pot. Mnima do motor

(*) Para o caso de motores estacionrios (combusto), esta reserva poder ser ainda maior, dependendo do rendimento do mesmo.