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

Atualizado em 21 fevereiro, 2017

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.

Instruções

Aplicações de cintos em V são sempre calculadas para energia e velocidade (timing belt image by Albert Lozano from Fotolia.com)
  1. 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.

    Correias de sepertina levam energia a muitos aparelhos (moteur image by Secret Side from Fotolia.com)
  2. 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.

    Correia de transmissão em uma bomba (moteur image by Nath Photos from Fotolia.com)
  3. 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.

  4. 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

  • Apertar demais as correias pode ser a causa de falha no sistema.

Aviso

  • Correias falhando em aplicações criticas de alta velocidade podem causar ferimentos graves ao sair voando da máquina. Sempre use proteções adequadas.

O que você precisa

  • Calculadora
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