Como calcular a tensão em uma correia de transmissão em engenharia mecânica

Escrito por pauline gill | Traduzido por eduardo chagas
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Como calcular a tensão em uma correia de transmissão em engenharia mecânica
Aplicações de cintos em V são sempre calculadas para energia e velocidade (timing belt image by Albert Lozano from Fotolia.com)

Correias de transmissão fornecem transmissões de energia confiáveis em uma grande gama de aplicações, incluindo máquinas industriais, ferramentas elétricas e meios de transporte, por exemplo. Cintos tendem a funcionar melhor para aplicações de torque moderado em alta velocidade, o oposto de correias de transmissão, que são melhores para velocidades menores e torques maiores. Elas também são melhores que engrenagens, onde a força rotacional deve ser transmitida por uma longa distância. Calcular a tensão efetiva Te de correias de transmissão é um processo metódico com muitos dados do fabricante disponíveis para ajudar um principiante.

Nível de dificuldade:
Moderadamente desafiante

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Instruções

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    Defina a aplicação de tensão da correia de transmissão. Nesse exemplo, o motor gera 2 cavalos de potência ao girar a 1800 rotações por minuto (rpm) enquanto ele leva uma bomba através da unidade de correia de distribuição, com uma tensão estática de 17 N para remover o afrouxamento. Se uma polia acionada na bomba tem 30 cm de diâmetro comparado a polia de 7,5 cm de diâmetro do motor, você pode calcular a tensão efetiva Te, assim como as tensões de lado de aperto e o afrouxamento T1 e T2 enquanto o sistema opera.

    Como calcular a tensão em uma correia de transmissão em engenharia mecânica
    Correias de sepertina levam energia a muitos aparelhos (moteur image by Secret Side from Fotolia.com)
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    Calcule a velocidade da bomba e seu requerimento de torque. Já que o motor produz 2 cavalos de potência a 1800 rpm, a equação de movimento Torque=hp5250/rpm é aplicada para terminar o torque do motor. T=25250/1800 = 5,833 pés/libra, ou seja, 7,9 N/m. A relação de diâmetro entre as polias termina a velocidade da bomba e é 7,5/30 cm * 1800 rpm = 450 rpm. Inversamente, o torque seria 30/7,5 * 7,9 = 31,6 N/m.

    Como calcular a tensão em uma correia de transmissão em engenharia mecânica
    Correia de transmissão em uma bomba (moteur image by Nath Photos from Fotolia.com)
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    Determine a formula da tensão da unidade de correia de distribuição aplicável para determinar as forças de tensão. O torque do motor é a equação M1 = Ted1/2 onde M1 é o torque to motor, d1 é o diâmetro da correia de transmissão. Ao reorganizar para resolver, Te, onde Te=2M1/d1. Substituindo os valores instituídos, Te = 2*7,9 / 7,5 cm = 2,10 N de tensão.

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    Calcule as tensões laterais de aperto e afrouxamento T1 e T2 respectivamente quando operando. Quando o sistema está desligado, T1=T2 = força de tensão estática mantendo a correia apertada. Quando operando, Te= T1-T2. Por causa que o lado apertado fornece toda a força para girar a bomba, T1-T2 = 2,10 N. Adicionando essa força a força estática T1 determina que a tensão T1 = 17 N de tensão estática + 2,1 N = 19,1 N. A única força de tensão no lado frouxo do cinto é a tensão estática 17 N+ tensão de correia 0 = 17 N.

Dicas & Advertências

  • Apertar demais as correias pode ser a causa de falha no sistema.
  • Correias falhando em aplicações criticas de alta velocidade podem causar ferimentos graves ao sair voando da máquina. Sempre use proteções adequadas.

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