Resumen básico del tema Correas de Tecnología Mecánica, mecanismos y Elementos de Máquina

1. CORREAS
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SALTA – FACULTAD DE INGENIERÍA –
TÉCNICO UNIVERSITARIO ELECTROMECÁNICO INDUSTRIAL.
ING. JORGELINA V. V. ROJAS

2. POLEAS Y CORREAS
Los mecanismos de poleas y correas son aquellos encargados de transmitir la
rotación (con una cierta potencia) entre dos árboles que pueden estar alineados o
no. Dicha transmisión se realiza por medio de la fuerza de rozamiento generada
entre la polea y la correa, excepto en las correas dentadas en que la transmisión se
asegura por empuje.
El mecanismo básico esta
constituido, como se observa en
la siguiente figura, por dos
poleas, conductora y conducida,
que se encuentran unidas por
medio de una correa

3. Tipos de Correas
Según la forma de la polea y la correa:
- Poleas y correas planas
- Poleas y correas trapezoidales
- Poleas y correas dentadas
Según la posición de los ejes:
- Ejes paralelos:
• Transmisión abierta
• Transmisión cruzada
- Ejes no paralelos:
• Transmisión semi-cruzada
• Con poleas de guía

4. Poleas y correas planas
Poleas y correas trapezoidales
Poleas y correas dentadas

5. - Ejes paralelos:
• Transmisión abierta
• Transmisión cruzada
- Ejes no paralelos:
• Transmisión semi-cruzada
• Con poleas de guía

6. VELOCIDAD Y RELACIÓN DE TRANSMISIÓN
Designando con el subíndice 1 a la polea motora, con el subíndice 2 a la polea
conducida y asumiendo que no existe deslizamiento entre las poleas y la correa
podemos escribir:
𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑎 = 𝑤1. 𝑟1 = 𝑤2. 𝑟2
𝑤2
𝑤1
=
𝑛2
𝑛1
=
𝑟1
𝑟2
= i
Donde:
w: velocidad angular
r: radio de la polea
n: rpm de la polea

7. Relación de Transmisión
Se deduce de la igualdad anterior, entonces:
𝑅𝑒𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑚𝑖𝑠𝑖ó𝑛 𝑖 =
𝑑1
𝑑2
=
𝑑𝑝1
𝑑𝑝2
=
𝑛2
𝑛1

8. FORMULA DE PRONY
Notación:
ρ: peso específico de la correa.
b: ancho de la correa.
t: espesor de la correa.
μ: coeficiente de roce entre la polea y la
correa.
g: aceleración de la gravedad.
dN: fuerza radial de adherencia.
v: velocidad periférica.
dC: fuerza centrífuga actuante sobre dL
Θ: ángulo de abrace

9. POTENCIA MÁXIMA Y VELOCIDAD ÓPTIMA
𝑃 = 𝐹1 − 𝐹2 . 𝑣
El límite máximo de velocidad a la que se puede trabajar es:
𝑣 =
𝑔. 𝜎𝑡
𝜌

10. No es aconsejable un rodillo tensor, con la idea de aumentar el ángulo de abrace,
ya que cambia e sentido de flexión de la correa, acortando la vida, como otro
recurso se utilizan correas trapezoidales. Tampoco se aconseja el uso de correas
planas para 3 o más ejes, ya que el ángulo de abrace cae a valores muy bajos.
Angulo de abrace

11. En un juego de dos poleas simples, el ángulo de abrace es el mismo para las dos:

12. CORREAS PLANAS
Consideremos el caso de la figura, transmisión horizontal entre árboles en paralelo
que giran en el mismo sentido. Se observa un mecanismo reductor.

13. La velocidad tangencial de un punto cualquiera de la línea neutra es constante:
Definiendo la relación de transmisión i como el cociente entre n2 y n1 , resulta:
Considerando despreciable el espesor de la correa, tenemos:

14. Cálculo de correas plana
• Debido a que es difícil determinar la σt, por varias razones, el
coeficiente de rozamiento μ no es constante. Por estos motivos se
utilizan catálogos del fabricante, los cuales otorgan la potencia
transmisible N por cm2 de ancho b de la correa para cada tipo de
material. Además dichos catálogos tienen coeficientes correctivos
en función del diámetro la polea menor, de la velocidad tangencial,
del tipo de carga y del ángulo de abrace.

15. CORREAS TRAPEZOIDALES
Cuando es necesario aumentar el coeficiente de roce fuera de los límites
alcanzados por las correas planas, ya sea porque la distancia entre centros es
reducida, o la relación de transmisión es muy alta o muy baja, se recurre con
frecuencia al uso de correas trapezoidales. Supongamos un corte como el de la
figura siguiente, donde podemos apreciar que en una correa plana la fuerza
tangencial no puede superar:

16. CORREAS TRAPEZOIDALES
Cálculo de correas trapezoidales Con esta corrección la relación entre los esfuerzos
dada por Prony toma la siguiente forma:
Es por ello que con estas correas se logran relaciones de transmisión más elevadas
y con distancias de transmisión más pequeñas. Además este tipo de correas puede
funcionar con pequeñas desalineaciones, aunque esto no es muy aconsejable.

17. SELECCIÓN DE CORREAS INDUSTRIALES
Los pasos siguientes, obtenidos del catálogo de correas
Roflex, lo guiarán en la selección de una transmisión
utilizando correas de sección trapezoidal y poleas
acanaladas para conectar dos ejes. Al comienzo se
requieren los siguientes datos:
• Potencia requerida en la máquina conducida [HP]
• Clase de máquina motora y máquina conducida
• Velocidad de la máquina motora [rpm]
• Velocidad de la máquina conducida [rpm]
• Distancia tentativa entre ejes

18. SELECCIÓN DE CORREAS INDUSTRIALES
Debido a que las máquinas conducidas tienen formas particulares de
funcionamiento, se deben prevenir fallas debidas a los golpes, vibraciones o
tirones. De forma similar, las máquinas motoras tienen formas particulares de
funcionamiento, algunas son más suaves que otras, o tienen un impulso inicial o
un giro a tirones (ver arrancadores suaves, VDF). Estas situaciones se consideran a
través de un factor de servicio C1 que aumenta la potencia a transmitir para
obtener la potencia de diseño que considera las características de la máquina y el
motor utilizado. En la tabla siguiente, se escoge el motor utilizado y la máquina
que más se asemeja al diseño. Se obtiene así el factor C1, el cual se multiplica por la
potencia a transmitir, para obtener la potencia de diseño.

19. Factores de corrección C1, por tipo de máquina:

20. Gráfico de selección del perfil de correa:
Con la potencia de diseño y la velocidad del eje más rápido se consulta el siguiente
gráfico en el cual se aprecian las 5 secciones más típicas de correas. Con los datos
ya indicados se observa en que zona se encuentra. Esto determina la sección de
correa que se recomienda usar.

21. Identificación de la correa y las poleas a utilizar
Conociendo la relación de transmisión i se procede a calcular los diámetros
primitivos Dp y dp. Se recomienda usar como mínimo los siguientes valores:
Se procede dándose un valor para d1 y se calcula d2 con la relación de transmisión:

22. Con estos valores se puede calcular el largo L aproximado de la correa que se
necesita (ver diapositiva 9, L y α):
L: longitud de la correa
d: distancia tentativa entre ejes
Conociendo este valor y la sección utilizada, se consulta la tabla siguiente, que
entrega la identificación de la correa adecuada.

23. Como es muy probable que la
correa seleccionada tenga un largo
diferente de L se debe ajustar la
distancia entre centros d acercado o
alejando los ejes, con el objetivo de
obtener una longitud de correa que
sea comercial.

24. CORREAS ESPECIALES

26. Cables Metálicos
Los cables, además de ser
usados muchas veces como
órganos de tracción, son
utilizados como elementos
flexibles, dado que su
cálculo son similares a las
correas y cintas, son
aplicables la fórmula de
Prony, en su arrollamiento
en poleas y tambores. Se
emplean en: ascensores,
grúas, montacargas,
funiculares, máquinas
excavadoras, palas
electromecánicas mineras,
etc.