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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO ENGENHARIA MECÂNICA
EM37 – ELEMENTOS DE MÁQUINAS II AULA 4 ELEMENTOS DE TRANSMISSÃO: CORREIAS E POLIAS (EXERCÍCIO 2) Profa.: Dra. Alexandra de Oliveira França Hayama 19 de março de 2012
CÁLCULO DE TRANSMISSÃO POR CORREIA EM V
O procedimento adotado como exemplo a seguir é o sugerido pela Gates para correias Super HC e Hi-Power II.
A seleção da correia trapezoidal mais adequada pode ser feita seguindo a sequência: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.
Determinação da potência de projeto (PHP) Determinação do perfil apropriado Determinação dos diâmetros das polias Determinação do comprimento calculado da correia (Lcalculado) Escolha da correia adequada Recálculo da distância entre centros (creal) Determinação da potência transmitida por correia (Pcorreia) Determinação do número necessário de correias (N) Determinação da velocidade da correia (V) Determinação da tensão e das forças na correia
1 – DETERMINAÇÃO DA POTÊNCIA DE PROJETO (PHP)
PHP = (P).(FS) Onde: P = potência do motor [HP] FS = fator de serviço (Tabela 1)
2 – DETERMINAÇÃO DO PERFIL APROPRIADO
Através da potência de projeto ou potência projetada (PHP) e da rotação do eixo mais rápido determina-se o perfil da correia através dos Gráficos 1 (Correias Super HC) e 2 (Correias Hi-Power II).
2 – DETERMINAÇÃO DO PERFIL APROPRIADO
3 – DETERMINAÇÃO DOS DIÂMETROS DAS POLIAS
Através das Tabelas 2 (Correias Super HC) e 3 (Correias HiPower II), determina-se o diâmetro menor da polia em função da potência do motor (P) e da rotação do eixo mais rápido.
Através das tabelas de potência (Tabelas 10 a 17), determine o diâmetro mínimo da polia menor por tipo de perfil.
Adote o diâmetro que satisfaça as duas condições. → Observação: Lembrando que para a polia menor, devese utilizar o maior diâmetro possível, o que reduz a flexão na correia e aumenta a sua vida útil.
3 – DETERMINAÇÃO DOS DIÂMETROS DAS POLIAS
3 – DETERMINAÇÃO DOS DIÂMETROS DAS POLIAS
Encontrado o diâmetro da polia menor, determine o diâmetro da polia maior e a rotação da polia maior (n2).
rpm maior D=d rpm menor
ou
n1 n2 = i Onde: D = diâmetro da polia maior [mm]] d = diâmetro da polia menor [mm] n1 = rotação da polia menor n2 = rotação da polia maior i = relação de transmissão
D = d .i
4 – DETERMINAÇÃO DO COMPRIMENTO CALCULADO DA CORREIA (LCALCULADO)
( D - d) = 2c + 1,57 (D + d) +
2
L calculado
4c
Onde: Lcalculado = comprimento calculado da correia [mm] c = distância entre centros [mm] D = diâmetro da polia maior [mm]] d = diâmetro da polia menor [mm]
Quando a distância entre centros (c) não for conhecida, determine, experimentalmente, da seguinte forma:
3.d + D c= 2
Onde: c = distância entre centros [mm] D = diâmetro da polia maior [mm] d = diâmetro da polia menor [mm]
5 – ESCOLHA DA CORREIA ADEQUADA
Através da Tabela 4 (Correias Super HC) e da Tabela 5 (Correias Hi-Power II) escolher a correia que mais se aproximar do comprimento calculado na etapa anterior, determinando o comprimento real (Lreal) e a referência da correia.
5 – ESCOLHA DA CORREIA ADEQUADA
6 – RECÁLCULO DA DISTÂNCIA ENTRE CENTROS (creal)
A - h (D - d) c real = 2
A = Lreal – 1,57 (D + d)
Onde: creal = distância entre centros recalculada [mm] D = diâmetro da polia maior [mm]] d = diâmetro da polia menor [mm] h = Fator de correção da distância entre centros (Tabela 6) Onde: Lreal = comprimento da correia escolhida [mm]
7 – DETERMINAÇÃO DA POTÊNCIA TRANSMITIDA POR CORREIA (Pcorreia )
Pcorreia = (HPbásico + HPadicional ) Fc . Ca Onde: HPbásico = Potência básica (Tabelas 10 à 17) HPadicional = Potência adicional (Tabelas 10 à 17) Fc = Fator de correção de comprimento (Tabelas 7 e 8) Ca = Fator de correção do arco de contato (Tabela 9)
7 – DETERMINAÇÃO DA POTÊNCIA TRANSMITIDA POR CORREIA (Pcorreia )
DC = creal Fator “G” = Ca
7 – DETERMINAÇÃO DA POTÊNCIA TRANSMITIDA POR CORREIA (Pcorreia )
7 – DETERMINAÇÃO DA POTÊNCIA TRANSMITIDA POR CORREIA (Pcorreia )
7 – DETERMINAÇÃO DA POTÊNCIA TRANSMITIDA POR CORREIA (Pcorreia )
7 – DETERMINAÇÃO DA POTÊNCIA TRANSMITIDA POR CORREIA (Pcorreia )
7 – DETERMINAÇÃO DA POTÊNCIA TRANSMITIDA POR CORREIA (Pcorreia )
7 – DETERMINAÇÃO DA POTÊNCIA TRANSMITIDA POR CORREIA (Pcorreia )
7 – DETERMINAÇÃO DA POTÊNCIA TRANSMITIDA POR CORREIA (Pcorreia )
7 – DETERMINAÇÃO DA POTÊNCIA TRANSMITIDA POR CORREIA (Pcorreia )
8 – DETERMINAÇÃO DO NÚMERO NECESSÁRIO DE CORREIAS (N)
PHP N= Pcorreia Onde: PHP = Potência projetada ou potência de projeto Pcorreia = Potência transmitida por correia
9 – DETERMINAÇÃO DA VELOCIDADE DA CORREIA (V)
D . (rpm menor) V= 19100
ou
d . (rpm maior) V= 19100
Onde: V = Velocidade da correia [m/s] D = Diâmetro da polia maior [mm] d = Diâmetro da polia menor [mm]
Observação: A velocidade não deve ultrapassar a: → 33 m/s para correias Super HC → 30 m/s para correias Hi-Power II
10 – DETERMINAÇÃO DA TENSÃO E DAS FORÇAS NA CORREIA
Determinação da tensão estática da correia (Ts):
34.(2,5 - Ca)PHP Ts = + M.V 2 Ca.N.V
Onde: Ts = Tensão estática da correia [ kgf] M = Constante (Tabela 18) Ca = Fator de correção do arco de contato (Tabela 9) N = Número de correias V = Velocidade de correia [m/s] PHP = Potência projetada o potência de projeto [HP]
10 – DETERMINAÇÃO DA TENSÃO E DAS FORÇAS NA CORREIA
Determinação da força mínima de deslocamento (Fmin):
Fmin
Fmin
Ts + Y = 25
Para duas ou mais correias
t Y Ts + L real = 25
Para uma correia
Onde: Fmin = Força mínima de deslocamento [kgf] Ts = Tensão estática da correia [ kgf] Y = Constante (Tabela 18) Lreal = comprimento da correia escolhida [mm]
t=c
real
D-d 1 - 0,125 c real
2
10 – DETERMINAÇÃO DA TENSÃO E DAS FORÇAS NA CORREIA
Determinação da força máxima de deslocamento (Fmáx):
Fmáx
1,5.Ts + Y = 25
t 1,5.Ts + L F = 25
real
Para duas ou mais correias
Y
Para uma correia
máx
Onde: Fmin = Força mínima de deslocamento [kgf] Ts = Tensão estática da correia [ kgf] Y = Constante (Tabela 18) Lreal = comprimento da correia escolhida [mm]
t=c
real
D-d 1 - 0,125 c real
2
EXERCÍCIO
Utilizando o roteiro da Gates para o cálculo de transmissão por correia em V, especificar a correia trapezoidal (Hi-Power II) mais adequada de acordo com os dados a seguir: Motor AC, Torque Normal Serviço normal 8-10 h diárias Compressor de pistão Potência do motor: P = 15 HP Rotação do eixo mais rápido: 1500 rpm Relação de transmissão: i = 3
