INSTITUTO FEDERAL MINAS GERAIS – CAMPUS BAMBUÍ Curso Superior Engenharia de Produção Disciplina: Elementos de Máquinas

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  INSTITUTO FEDERAL MINAS GERAIS – CAMPUS BAMBUÍ Curso Superior Engenharia de Produção Disciplina: Elementos de Máquinas Polias e Correias Brunna Luyze Tristão de Melo Bambuí-MG-Brasil

  BRUNNA LUYZE TRISTÃO DE MELO Polias e Correias

  Trabalho apresentado como parte dos requisitos da disciplina Elementos de Máquinas pelo professor Diogo Santos Campos.

  Bambuí-MG-Brasil

  Sumário

  

  

  

  

  

  

  

  

  

1 Introdução

  Um dos grupos de elementos de máquinas são os elementos de transmissão, neste grupo se encontram elementos como: engrenagens, eixos e árvores, correntes, acoplamentos e polias e correias.

  Estes elementos são muito utilizados nas indústrias de máquinas operatrizes e automotiva; são encontradas em diversos equipamentos, desde pequenos aparelhos eletrônicos até equipamentos industriais de grande porte.

  As correias, juntamente com as polias são um dos meios mais antigos de transmissão de movimento. É um elemento flexível, normalmente utilizado para transmissão de potência entre dois eixos paralelos distantes. Elas são fabricadas de diversas formas e com diversos materiais. (MARCO FILHO, 2009)

  Desta forma, o presente trabalho tem como objetivo apresentar as polias e as correias como elementos de transmissão de movimento e potência, suas particularidades, características e seus usos.

2 Polias

  As polias são peças cilíndricas, movimentadas pela rotação do eixo do motor e pelas correias. Quando em funcionamento, as polias e correias podem transferir e/ou transformar movimentos de um ponto para outro da máquina.

  Os materiais empregados na construção das polias são ferro fundido (o mais utilizado), aços, ligas leves e materiais sintéticos.

  Elas são constituídas de uma coroa ou face, na qual se enrola a correia. Esta face é ligada a um cubo de roda mediante disco ou braços.

  FIGURA 01 – Demonstração da face da polia.

2.1 Tipos de polias Os tipos de polia são determinados pela forma da superfície na qual a correia se assenta.

  Elas podem ser:  Planas;  Trapezoidais.

  As polias planas podem apresentar dois formatos na sua superfície de contato. Essa superfície pode ser plana ou abaulada. FIGURA 02 – Polias do tipo plana e abaulada.

  A polia plana conserva melhor as correias, e a polia com superfície abaulada guia melhor as correias. As polias apresentam braços a partir de 200 mm de diâmetro. Abaixo desse valor, a coroa é ligada ao cubo por meio de discos.

  FIGURA 03 – Polia do tipo trapezoidal ou “V”.

  A polia trapezoidal recebe esse nome porque a superfície na qual a correia se assenta apresenta a forma de trapézio. As polias trapezoidais devem ser providas de canaletes (ou canais) e são dimensionadas de acordo com o perfil padrão da correia a ser utilizada. As polias trapezoidais são conhecidas pelo nome de polias em “V” e são as mais utilizadas em máquinas.

  A figura 04 e a tabela 01 dão os parâmetros dos dimensionamentos normalizados para as polias em “V”. FIGURA 04 – Dimensões em uma polia em “V”.

  TABELA 01 – Normalização para dimensionamento das polias em “V”.

  Existem, também, as polias para cabos de aço, para correntes, polias (ou rodas) de atrito, polias para correias redondas e para correias dentadas.

  A tabela 02 refere-se a alguns tipos de polias existentes, tanto planas quanto trapezoidais.

  TABELA 02 – Tipos de polias existentes, tanto planas quanto trapezoidais.

3 Correias

  As correias são elementos de máquinas cuja função é manter o vínculo entre duas polias e são conhecidas pelo nome de correias em “V”. A correia em “V” ou trapezoidal é inteiriça, fabricada com seção transversal em forma de trapézio. É feita de borracha revestida de lona e é formada no seu interior por cordonéis vulcanizados para suportar as forças de tração.

  Os materiais empregados na fabricação de 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.

  FIGURA 05 – Correia acoplada a uma polia.

  O emprego da correia trapezoidal ou em V é preferível ao da correia plana porque:  praticamente não apresenta deslizamento;  permite o uso de polias bem próximas;  elimina os ruídos e os choques, típicos das correias emendadas (planas).

  Existem vários perfis padronizados de correias trapezoidais, a figura 06 são perfis utilizados em máquinas industriais: FIGURA 06 – Tipos de perfis em “V” utilizados em máquinas industriais.

  As correias em “V” com perfis maiores são utilizadas para as transmissões pesadas, e as com perfis menores para as transmissões leves. O uso de correias com perfis menores, em transmissões pesadas, não é indicado, pois exige a presença de muitas correias para que a capacidade de transmissão exigida seja alcançada.

  Outra correia utilizada é a correia dentada, para casos em que não se pode ter nenhum deslizamento, como no comando de válvulas do automóvel.

  FIGURA 07 – Correia dentada.

  3.1 Tensionamento de correias

  O tensionamento de correias exige a verificação dos seguintes parâmetros:  tensão ideal: deve ser a mais baixa possível, sem que ocorra deslizamento,mesmo com picos de carga;  tensão baixa: provoca deslizamento e, consequentemente, produção de calor excessivo nas correias, ocasionando danos prematuros;  tensão alta: reduz a vida útil das correias e dos rolamentos dos eixos das polias.

  3.2 Danos típicos das correias

  As correias, inevitavelmente, sofrem esforços durante todo o tempo em que estiverem operando, pois estão sujeitas às forças de atrito e de tração. As forças de atrito geram calor e desgaste, e as forças de tração produzem alongamentos que vão lasseando-as. Além desses dois fatores, as correias estão sujeitas às condições do meio ambiente como: umidade, poeira, resíduos, substâncias químicas, que podem agredi-las.

  Os danos típicos que ocorrem em correias:

  Rachaduras: As causas mais comuns deste dano são: altas temperaturas, polias com diâmetros incompatíveis, deslizamento durante a transmissão, que provoca o aquecimento, e poeira.

  As rachaduras reduzem a tensão das correias e, consequentemente,a sua eficiência.

  FIGURA 08 – Rachadura em uma correia.

  Fragilização: As causas da fragilização de uma correia são múltiplas, porém o excesso de

  calor é uma das principais. De fato, sendo vulcanizadas, as correias industriais suportam temperaturas compreendidas entre 60°C e 70°C, sem que seus materiais de construção sejam afetados; contudo temperaturas acima desses limites diminuem sua vida útil. Correias submetidas a temperaturas superiores a 70°C começam a apresentar um aspecto pastoso e pegajoso.

  FIGURA 09 – Fragilização em uma correia por excesso de calor.

  Esses desgastes indicam derrapagens constantes, e os

  Desgastes de paredes laterais: motivos podem ser sujeira excessiva, polias com canais irregulares ou falta de tensão nas correias.

  Materiais estranhos entre a correia e a polia podem ocasionar a quebra ou o desgaste excessivo. A contaminação por óleo também pode acelerar a deterioração da correia.

  FIGURA 10 – Desgastes das paredes laterais em uma correia.

4 Polias e Correias - Transmissão

  Na transmissão por polias e correias, a polia que transmite movimento e força é chamada de polia motora ou condutora. A polia que recebe movimento e força é a polia movida ou conduzida. A maneira como a correia é colocada determina o sentido de rotação das polias. Assim, temos: a correia fica reta e as polias têm o mesmo sentido de rotação.

   Sentido direto de rotação

  • FIGURA 11 – Demonstração de polias e correias com sentido direto de rotação.

   Sentido de rotação inverso - a correia fica cruzada e o sentido de rotação das polias inverte-se.

  FIGURA 12 – Demonstração de um conjunto polia correia com sentido de rotação inverso.

   Transmissão de rotação entre eixos não paralelos.

  FIGURA 13 – Conjunto de polia e correia com um acoplamento por eixos não paralelos.

5 Conclusão

  Portanto, polias e correias são elementos de transmissão utilizados para transferir movimento e potência. São encontradas em diversos formatos e cada um possui função diferente. Assim, como os outros elementos de máquinas, podem sofrer alguns danos tanto na correia quanto na polia e por este motivo devem ser feitas manutenções para evitar que atrapalhe a eficiência do sistema.

  Referências Bibliográficas

  MARCO FILHO, Flávio de. Elementos de transmissão flexíveis. Universidade Federal do Rio de Janeiro. Departamento de Engenharia Mecânica. 2009. Disponível em: < http://graduacao.mecanica.ufrj.br/pdf/Elementos_de_Transmissao_Flexiveis_2009-4.pdf> Acessado em: 02/07/2013.

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