TRANSMISSÃO POR POLIAS E CORREIAS

Thalles Rezende de Oliveira

RESUMO

Polias são elementos mecânicos circulares, com ou sem canais periféricos, acopladas a eixos motores e movidas por máquinas e equipamentos. Para uma polia funcionar é necessário a presença de vínculos chamados correias. Há vários tipos de polias, e, para cada tipo existe uma correia que se acopla perfeitamente a ela. A transmissão de potência no conjunto só se verifica possível em decorrência do atrito existente entre polia e correia. Para se obter este atrito, deve-se montar o conjunto com uma tensão inicial que comprimirá a correia sobre a polia de forma uniforme. Em sua forma mais simples a transmissão por correias é composta por um par de polias, uma motriz (fixada ao eixo do motor) e outra conduzida ou movida, e uma ou mais correias.

Palavras – chaves: Transmissão, polias e correias.

Trabalho desenvolvido pelo aluno do 1º período de Engenharia Mecânica do UnilesteMG,relativo ao Programa Interdisciplinar – PI – Primeiro Semestre de 2006.Orientação: Prof. Gileno A. Oliveira.

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1 INTRODUÇÃO

O presente trabalho tem como objetivo apresentar as polias e as correias como elementos de transmissão de movimento e potência, suas particularidades, características usos e inovações.

O conhecimento apurado desse tipo de transmissão, faz-se necessário, pois ele vem ganhando cada vez mais espaço na indústria devido à facilidade de manutenção, limpeza e baixo custo.

1.1 Polias

Polias são elementos mecânicos circulares, com ou sem canais periféricos, acopladas a eixos motores e movidas por máquinas e equipamentos. Para uma polia funcionar é necessário a presença de vínculos chamados correias. Quando em funcionamento, polias e correias podem transferir ou transformar movimentos de um ponto para outro da máquina. Sempre haverá transferência de força.

Os materiais que se empregam para a construção das polias são: ferro fundido (o mais utilizado), aços, ligas leves e materiais sintéticos. A superfície da polia não deve apresentar porosidade, pois, do contrário, a correia irá se desgastar rapidamente.

1.2 Correias

Correias são elementos de máquinas que tem por função fazer o vínculo entre duas polias e transmitir forca e movimento através do atrito com a polia.

Os materiais empregados na fabricação das correias são os seguintes: borracha; couro; materiais fibrosos e sintéticos à base de algodão; viscose; perlon; náilon e materiais combinados à base de couro e sintéticos. A grande maioria das correias utilizadas em máquinas industriais são aquelas constituídas de borracha e revestidas de lona. Essas correias apresentam cordonéis vulcanizados em seu interior para suportarem as forças de tração.

2 PRICIPAIS TIPOS DE POLIAS E CORREIAS

Os tipos de polia são determinados pela forma da superfície na qual a correia se apresenta.

2.1 Polia plana

As polias planas podem apresentar dois formatos na sua superfície de contato. Essa superfície pode ser plana ou abaulada. A polia plana conserva melhor as correias, e a polia com superfície abaulada guia melhor as correias, ou seja, mantém a correia centrada. Tal correia, que é um dos elementos mais antigos usados para transmitir potência de uma árvore para outra, é preferível em muitas transmissões, onde as seguintes características são vantajosas: baixo custo inicial, flexível (conseqüentemente, absorvente de choques e vibrações), adequada para grandes distâncias entre os centros das polias, de longa duração, de funcionamento silencioso, deslizante quando ocorrer sobrecarga (dentro de certa

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intensidade). As transmissões, projetadas de maneira adequada, operam indefinidamente com uma pequena manutenção, desde que a tensão na correia seja mantida corretamente.

2.2 Polia trapezoidal

A polia trapezoidal (ou polia em ´´V´´) recebe esse nome porque a superfície na qual a correia se assenta, apresenta a forma de trapézio. Tais polias devem ser providas de canaletes (ou canais) e são dimensionados de acordo com o perfil padrão da correia a ser utilizada.

Para funcionarem adequadamente as polias não devem apresentar desgastes nos canais, bordas trincadas, amassadas, oxidadas ou com porosidade, e devem apresentar os canais livres de graxa, óleo ou tinta e corretamente dimensionados para receber as correias.

Podem ser citados como vantagens da transmissão com correias e polias em ´´V´´ o baixo custo de manutenção, o funcionamento que é com baixa tensão(não trazendo sobrecarga aos mancais), a fácil instalação, a alta resistência à tração e flexão, e o fato de não patinarem facilmente.

2.3 Polia redonda

A polia redonda também pode ser chamada de polia para correias redondas ou polias para cabo de aço, isso porque o elemento que faz o vínculo entre as duas polias pode ser tanto uma correia quanto um cabo de aço. É bastante comum o seu uso na indústria em pontes rolantes.

2.4 Polia dentada Outro tipo de polia utilizada é a polia dentada, para casos em que não se pode ter nenhum

deslizamento, como no comando de válvulas de um automóvel.

Figura 1: Correia sincronizada e respectiva polia. Fonte: Apostila de Elementos de Máquinas do Tele Curso 2000.

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As correias dentadas são feitas de borrachas e fios de aço para suportar tensões axiais. Têm dentes que se encaixam nas polias dentadas, isto para não haver escorregamento nem esticarem.

2.4.1 Características especiais:

Revestimento dos dentes: o revestimento dos dentes é feito com tecido de nylon, que propicia resistência à abrasão e baixo coeficiente de atrito. Este revestimento garante à correia uma vida útil maior, normalmente se tornando, ao longo do tempo de uso, polido e com características parecidas à cementação.

Dorso: o dorso da correia é feito em policloropreno, e tem o objetivo de proteger o elemento de tração contra óleos, sujeira e umidade, além de dar resistência à abrasão, no caso de utilização de esticadores e/ou acionamentos com a parte externa da correia.

Elemento de tração: os elementos de tração são constituídos de fibra de vidro, torcidos, com extrema resistência à tração e excelente flexibilidade, não permitindo o alongamento da correia.

Dentes: os dentes moldados, também em policloropreno, de formato trapezoidal ou semicircular, são precisamente formados e espaçados de forma a coincidir perfeitamente com os sulcos das polias. A resistência ao cisalhamento é maior até do que a resistência dos elementos de tração, quando seis ou mais dentes estiverem.

2.4.2 Principais vantagens das correias dentadas:

Não alonga Não escorrega Transmite potência a uma razão de velocidade constante Trabalha numa gama alargada de velocidade Eficiência entre 97% a 99% Não necessita lubrificação Funcionamento silencioso

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2.5 Representação em desenho técnico de vários tipos de polias

Quadro 1: Polias e suas respectivas representações em desenho técnico. Fonte: : Apostila de Elementos de Máquinas do Tele Curso 2000.

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2.6 Danos típicos que a correia pode sofrer

É possível resumir os danos que uma correia pode sofrer tabelando os problemas, suas prováveis causas e soluções recomendadas:

Problemas com correias Causas SoluçõesRachaduras Exposição ao tempo Proteger; trocar as

correias.Cortes Contato forçado com a polia;

obstrução; contato com outros materiais.

Instalar adequadamente; verificar o comprimento da correia; remover obstrução.

Derrapagem na polia Polia movida presa; tensão insuficiente.

Tensionar adequadamente; limpar e soltar a polia presa.

Camada externa gasta Derrapagens constantes; sujeira excessiva.

Tensionar adequadamente; alinhar o sistema; proteger.

Cortes laterais Polia fora dos padrões Redimensionar o sistemaRompimento Cargas momentâneas

excessivasInstalar adequadamente;

operar adequadamente.Deslizamento ou

derrapagemPolias desalinhadas; polias

gastas; vibração excessivaAlinhar o sistema; trocar

as polias.Endurecimento e

rachaduras prematurasAmbiente com altas

temperaturasProvidenciar ventilação

Correias com sequeal(chiado)

Cargas momentâneas excessivas

Tensionar adequadamente

Alongamento excessivo Polias gastas; tensão excessiva; sistema insuficiente(quantidades de correias tamanhos

Trocar as polias; tensionar adequadamente; verificar se a correia está correta em termos de dimensionamento.

Vibração excessiva Tensão insuficiente; cordonéis danificados.

Tensionar adequadamente; trocar as correias.

Correias muito longas ou muito curtas na instalação

Correia erradas; sistema incorreto; esticador insuficiente.

Colocar correias corretas; verificar equipamentos.

Tabela 1: Danos típicos em correias. Fonte: Apostila de Elementos de Máquinas do Tele Curso 2000

2.7 Vantagens da transmissão por correias em relação a outros tipos de transmissão

As principais vantagens encontradas em transmissões por correias acontecem em função de o elemento ser flexível, não ter partes móveis e ter como princípio de transmissão o atrito. Assim, podemos citar como vantagens em relação a outros métodos de transmissão:

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Segurança: A transmissão por correias oferece proteção contra choques (em decorrência do deslizamento), vibrações(em função do elemento ser flexível) e sobrecarga(também decorrente do deslizamento). No caso de choque e/ou sobrecarga exceder a força de atrito, ocorrerá o deslizamento da correia, protegendo assim o sistema motor, o que não ocorre na transmissão por correntes e engrenagens.

Economia: A transmissão por correia é mais econômica que qualquer outro tipo de transmissão, tanto no custo de instalação, quanto da manutenção, uma vez que o preço das correias fabricadas em série não é elevado, o mecanismo não exige lubrificação(como exigem correntes e engrenagens) e a substituição de correias gastas se faz fácil e economicamente. Também tem- se uma economia de tempo de parada de produção, uma vez que as correias podem ser substituídas de um modo cômodo e rápido.

Versatilidade: As transmissões por correias podem ser projetadas com grandes reduções ou grandes multiplicações de rotações e, numa mesma instalação, com uma única correia, podem- se obter diferentes relações de velocidades, bastando para isso colocar a correia, ora em um par, ora em outro par de polias. Além disto, a transmissão de rotações pode ser conseguida com rotações no mesmo sentido.

Comodidade : Uma transmissão está a salvo das vibrações que podem ser observadas nas transmissões por engrenagens. Isso se deve ao fato das correias serem flexíveis.

3 CONCLUSÃO

Devido a sua grande aplicação na indústria, as polias e as correias, são elementos importantes na mecânica. Conferir o alinhamento entre as polias, tencionar adequadamente a correia, proteger o conjunto, não associar correias novas a polias velhas, são atitudes que contribuem para que a transmissão tenha uma maior vida útil, sem risco de acidentes.

4 REFERÊNCIAS

Apostila de Elementos de Máquinas do Tele Curso 2000; aulas 23, 24 e 28.http://www.mecanica.pucminas.br/elementos/correias.dochttp://ltodi.est.ips.pt/rmendes/ Elementos_de_Maquinas/Capitulo9.PDFhttp://www.bosch.com.br/br/autopecas/servicos/downloads/correias.pdfhttp://www.urisan.tche.br/~ajsouza/elementos.htm

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TRANSMISSION FOR PULLEYS AND BELTS

Thalles Rezende de Oliveira

SUMMARY

Pulleys are circular mechanical elements, with or without outlying channels, coupled to motor axes and moved by machines and equipments. For a pulley to work is necessary the presence of bonds called belts. There are several types of pulleys, and, for each type a belt that perfectly joins to her exists. The potency transmission in the alone group is verified possible due to the existent attrition between pulley and belt. To obtain this attrition, the group should be set up with an initial tension that will compress the belt on the pulley in an uniform way. In his/her simpler form the transmission for belts is composed by a pair of pulleys, a motive one (fastened to the axis of the motor) and another driven or moved, and an or more belts.

Key – words : Transmission, pulleys and belts.

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