DISEÑO MECANICO II

ELEMENTOS FLEXIBLES MECÁNICOS

ELEMENTOS FLEXIBLES MECÁNICOSPOLEAS Y BANDAS

TIPOS DE BANDAS

BANDAS PLANAS

BANDA CRUZADA

TRANSMISIONES DE BANDA PLANA O REDONDA

Ángulo de abertura

ANALISIS INFITESIMAL POLEA-BANDA

Fuerza tensional

Bandas en VSECCIONES DE BANDAS EN V ESTÁNDAR:

DESIGNACIÓN DE LA SECCIÓN TRANSVERSAL:

• TAMAÑOS EN PULGADAS: LETRAS DEL ALFABETO.

• TAMAÑOS EN SISTEMA MÉTRICOS: NÚMEROS.

Bandas en V

ESPECIFICACIÓN DE UNA BANDA EN V:

1. Se proporciona la letra de sección de la banda.

2. circunferencia interior en pulgadas.

Ejemplo: B75 es una banda con sección B que tiene una circunferencia de75 pulg.

Bandas en V LONGITUD DE PASO: se obtiene sumando una cantidad a la circunferencia interior

(tablas 17-10 y 17-11).

Ejemplo: Una banda B75 tiene una longitud de paso de 76.8 pulg

Bandas en V

RELACIONES DE VELOCIDAD.

los cálculos de las relaciones de velocidad se realizan mediante los diámetros de paso de las poleas, razón por la cual por lo general se entiende que los diámetros indicados son diámetros de paso.

Bandas en V

La longitud de paso Lp y la distancia entre centros C:

D = Diámetro de paso de la polea mayor

d = Diámetro de paso de la polea menor.

Bandas en V

Clasificaciones de potencia de las bandas en V:

Dos formas: depende de los fabricantes. Términos de horas . Vida (Pasadas de banda).

(Diámetros iguales)

Bandas en V

Ha = potencia permitida, por banda: cuando se utiliza bajo otras condiciones, el valor tabulado H tab se ajusta como sigue:

FACTOR DE CORRECION ANGULO DE CONTACTO

Bandas en V

Coeficiente de fricción efectivo :

En una banda en V, el coeficiente de fricción efectivo , esta dado por:

Según Gates Rubber Company : : 0.5123

Fc = tensión centrifuga.

Bandas en V

La potencia del diseño Hd :

Hnom: es la potencia nominal.

Ks : el factor de servicio

proporcionado en la tabla 17-15

nd :factor de diseño.

Bandas en V

Numero de bandas, Nb.

es el entero siguiente mayor de Hd/Ha

Bandas en V

La tensión centrifuga Fc: La tensión inducida por flexión de la banda sobre las poleas. Este fenómeno es mas pronunciado en bandas en V.

Kc proviene de la tabla 17-16.

Bandas en V 

Bandas en VCorrelaciones de Durabilidad (vida):

La tensión correspondiente en la banda que induce el mismo esfuerzo de tensión máximo es Fb1 en la polea impulsora y Fb2 en la polea impulsada. Tales tensiones equivalentes se suman a F1 como:

La ecuación de la relación tensión-pasada, según la emplea la Gates Rubber Company, es:

NP es el numero de pasadas y b es aproximadamente 11. tabla 17-17. La regla de Miner se utiliza para sumar el daño ocasionado por los dos picos de tensión:

La vida en horas t esta dada por:

Bandas en VParámetros de durabilidad para algunas secciones de banda en V

Bandas en V

RESUMEN:

Encontrar V, LP, C, φ y exp(0.5123φ)

Calcular Hd, Ha y Nb de Hd/Ha para despues redondear

Determinar Fc, ΔF, F1, F2 y Fi, y nfs

Obtener la vida de la banda en numero de pasadas u horas, si es posible

Bandas de sincronización

Una banda de sincronización se hace con tela impregnada de caucho con alambre de acero, a fin de resistir la carga de tensión. Tiene dientes que entran en ranuras axiales formadas en la periferia de las poleas . transmite potencia a una relación constante de velocidad angular. No requiere tensión inicial. Dichas bandas pueden operar sobre un intervalo muy amplio de velocidades, tienen eficiencias en el intervalo de 97 a 99%, no requieren lubricación y son mas silenciosas que las transmisiones de cadena.

El proceso de selección y diseño de bandas de sincronización resulta muy similar al de bandas en V.

CADENA DE RODILLOS

CADENA DE RODILLOS

Entre los diversos tipos de cadenas empleados en transmisiones de potencia las más usadas son las cadenas de rodillos.

Una cadena es un elemento de transmisión de potencia que se fabrica como una serie de eslabones que se unen mediante pernos. El diseño proporciona flexibilidad mientras permite que la cadena transmita fuerzas de tracción cuya magnitud es considerable.

CADENA DE RODILLOS

CADENA DE RODILLOS

CADENA DE RODILLOS

CADENA DE RODILLOS

CADENA DE RODILLOS

Cadena de Rodillos

CADENA DE RODILLOS

CADENA DE RODILLOS

CADENA DE RODILLOS

CADENA DE RODILLOS

CADENA DE RODILLOS

CADENA DE

RODILLOS

CADENA DE RODILLOS

CADENA DE RODILLOS

Cables MetálicosDefinición

Los cables metálicos están compuestos de un conjunto de elementos que transmiten fuerzas, movimientos y energía entre dos puntos, de una manera predeterminada para lograr un fin deseado.

Cables MetálicosGeneralidades

Alambres o hilos: Es el componente básico del cable, el cual es fabricado en diversas calidades, según el uso al que se destine el cable final.

Toroide: Está formado por un número de alambres de acuerdo a su construcción, que son enrollados helicoidalmente alrededor del núcleo o alma central

Alma: Es el eje central del cable donde se enrollan los toroides. Esta alma puede ser de acero, fibras naturales o de polipropileno.

TOROIDE

ALMA

ALAMBRE

CABLE

Tipos de Arrollamientos

Torzal regular: En éste, la posición de los alambres en los toroides es opuesta a la posición de los toroides en el cable, esta colocación hace que el cable sea compacto, bien balanceado, y de excelente estabilidad.

REGULAR DERECHO REGULAR IZQUIERDO

•ALAMBRES PARALELOS AL EJE DEL CABLE•TOROIDES EN DIAGONAL HACIA LA DERECHA

•ALAMBRES PARALELOS AL EJE DEL CABLE•TOROIDES EN DIAGONAL HACIA LA IZQUIERDA

Tipos de Arrollamientos

Torzal Lang: Los alambres se encuentran colocados en igual dirección a la que tienen sus toroides en el cable. Tiene excelente resistencia a la fatiga y al desgaste por abrasión. LANG DERECHO LANG IZQUIERDO

•ALAMBRES DIAGONALES AL EJE DEL CABLE•TOROIDES EN DIAGONAL HACIA LA DERECHA

•ALAMBRES DIAGONALES AL EJE DEL CABLE•TOROIDES EN DIAGONAL HACIA LA IZQUIERDA

Cables Metálicos

Cuando un cable pasa alrededor de una polea, se produce cierto reajuste de los elementos. Cada uno de los alambres y toroides debe deslizarse sobre otros y puede ocurrir alguna flexión individual. Es probable que exista en esta situación alguna concentración de esfuerzos. El esfuerzo en uno de los alambres de un cable que pasa alrededor de una polea es:

Cables Metálicos

La tensión de un cable metálico que da el mismo esfuerzo de tensión que la flexión de la polea se llama carga de flexión equivalente Fb, la que se determina mediante:

Donde Am es el área del metal en el cable; para cables de izar y de arrastre es Am= 0.38 d^2.

Cables Metálicos

Cables Metálicos

La primera consideración al seleccionar un cable metálico consiste en determinar la estática, que se compone de el peso conocido, cargas adicionales causadas por paros o arranques repentinos, cargas de impacto.

Cuando un cable se curva sobre una polea, el cable se estira como un resorte y roza contra la polea, lo que causa degaste en el cable y en la polea. La cantidad de degaste que ocurre depende de la presión del cable en la ranura de la polea. Tal presión se conoce como presión de apoyo está dada por:

Cables Metálicos

Cables Metálicos

Cables Metálicos

Cables Metálicos

De la relación presión resistencia 1000 p/Su y reemplazando en la ecuación de la presión de apoyo, tenemos Ff que es la tensión permisible a la fatiga cuando el alambre se flexiona un cierto número de veces que corresponde a la relación p/Su seleccionada de la figura 17-21 para un cable y una expectativa de vida en particular.

Cables Metálicos

El factor de seguridad se define por fatiga como:

Una guía acerca de la resistencia de alambres individuales es: