Si eres estudiante de ingeniería o ingeniero, probablemente sepas lo que significa mover potencia entre dos ejes.
Pero, ¿ha pensado en la importancia de las transmisiones por correa en este proceso? Las transmisiones por correa son una parte importante de muchos sistemas mecánicos porque hacen que sea fácil y eficiente enviar energía de un eje giratorio a otro.
De hecho, las transmisiones por correa se utilizan en automóviles, equipos de construcción, máquinas de fábrica y herramientas eléctricas, entre otras cosas.
Cualquier ingeniero necesita conocer los conceptos básicos de las transmisiones por correa, ya sea que esté creando un nuevo sistema mecánico o simplemente arreglando uno que ya tiene.
En este artículo, hablaré más sobre las transmisiones por correa, incluidos sus tipos, beneficios y cómo mantenerlas en buen estado.
Entonces, comencemos y descubramos qué pueden hacer las transmisiones por correa en el mundo de la ingeniería.
Introducción a las transmisiones por correa
Definicion formal:
Transmisión de potencia entre ejes por medio de una correa que conecta poleas en los ejes.
Una transmisión por correa es un sistema mecánico formado por poleas y una correa elástica que envía potencia entre dos o más ejes giratorios.
Es la forma más económica de enviar energía a largas distancias y también es la más eficiente.
Las transmisiones por correa se pueden usar para mover el movimiento giratorio de un eje a otro y cambiar la forma en que se mueve.
A menudo se utilizan para reducir la velocidad de los ejes de las máquinas, como las máquinas de fábrica.
Ventajas y desventajas de las transmisiones por correa
Las transmisiones por correa son fáciles de usar, rentables, pueden enviar energía a largas distancias, protegen las máquinas contra sobrecargas al permitir que la correa se deslice sobre una polea y pueden absorber impactos y reducir la vibración.
En comparación con los engranajes rígidos, las transmisiones por correa también son buenas para amortiguar.
Duran mucho tiempo y no cuesta mucho mantenerlos.
Las correas se pueden usar para transmisiones de alta potencia, transmisiones de baja velocidad y transmisiones de alta velocidad, por lo que son muy útiles.
Pero también hay algunas cosas malas sobre el uso de una transmisión por correa.
Los cinturones envejecen de diferentes maneras, dependiendo de la temperatura y la humedad del ambiente.
Con el tiempo, pierden su elasticidad y necesitan ser reemplazados.
Debido a esto, las correas solo se pueden usar en un cierto rango de temperaturas.
Las correas se estiran plásticamente con el tiempo, por lo que deben ajustarse cada cierto tiempo.
Algunas correas, como las correas planas o las correas en V, patinan, lo que hace que la transmisión por correa pierda potencia y eficiencia.
Debido a que se acumula calor, una transmisión por correa solo puede funcionar a temperaturas entre 80 y 85 °C.
Descubra la emoción de las transmisiones por correa
¿Todavía es difícil de entender? Déjame cambiar un poco el punto de vista:
¿Está harto de formas de enviar energía que son demasiado eficientes y confiables? ¿Cansado de la suavidad y el silencio de sus máquinas? Bueno, las transmisiones por correa son la respuesta a su problema.
Sí, estás en lo correcto.
La forma antigua y comprobada de mover la potencia entre los ejes es conectar las poleas de los ejes con una correa.
Los cinturones pueden deslizarse, estirarse y desgastarse, pero eso es lo que los hace tan divertidos, ¿verdad? Entonces, si desea que sus sistemas mecánicos sean más emocionantes e impredecibles, todo lo que tiene que hacer es agregar una transmisión por correa.
De acuerdo, solo fue una broma hecha para parecer un anuncio de televisión.
Ahora volvamos a la explicación.
Tipos de transmisiones por correa
Tipos de transmisiones por correa y factores de selección
Las transmisiones por correa son una parte importante de muchos sistemas mecánicos.
Usan una correa para mover el movimiento de rotación de una polea en un eje a otra.
Hay diferentes tipos de transmisiones por correa, y cada una tiene sus propias características únicas que la hacen adecuada para ciertas aplicaciones en función de cosas como la cantidad de potencia necesaria, la velocidad, la distancia entre el eje y la polea, y el tamaño de la polea.
Las correas planas, las correas en V, las correas redondas y las correas dentadas son los cuatro tipos principales de transmisiones por correa.
Factores a considerar al seleccionar la banda adecuada para una aplicación específica
Para asegurarse de que un sistema mecánico funcione bien, es importante elegir la correa adecuada para el trabajo.
Algunas cosas a tener en cuenta al elegir el cinturón adecuado para un determinado trabajo son:
- Necesidades de energía: el tamaño y el tipo de correa utilizada dependen de la cantidad de energía que se necesita transferir.
- Entorno de funcionamiento: Las condiciones de funcionamiento especiales, como las altas temperaturas o la necesidad de una sala limpia, requerirán bandas especiales, como acero inoxidable.
- Velocidad de la transmisión: El tipo de correa a utilizar depende de la velocidad de la transmisión.
- Carga en el eje impulsado: El tamaño y tipo de correa que se utilizará depende de la carga en el eje impulsado.
- Distancia central entre los ejes: el tamaño y el tipo de correa que se utilizará depende de qué tan separados estén los ejes en el medio.
- Tipo de Poleas: El tamaño y tipo de correa a utilizar depende del tipo de poleas.
- Propiedades físicas de la correa: debe pensar en el material, la longitud, el ancho, el grosor y la resistencia a la tracción de la correa para asegurarse de que sea adecuada para el trabajo.
- Estándares y especificaciones relevantes de la industria: Es muy importante asegurarse de que la correa cumpla con los estándares y especificaciones relevantes de la industria.
Tipos de cinturones y factores de selección
Correas planas: Las correas planas tienen una sección transversal que parece un rectángulo.
Se utilizan cuando se necesita menos potencia y la velocidad es más importante.
Envían energía de un lugar a otro usando la fricción entre la correa y la polea.
Correas trapezoidales: las correas trapezoidales tienen una sección transversal que parece un trapezoide.
Se utilizan cuando la distancia entre ejes es inferior a 2 metros y cuando la velocidad es moderada y la potencia alta.
Las clasificaciones incluyen servicio pesado y servicio ligero.
Las correas trapezoidales tienen paredes laterales que encajan en las ranuras de las poleas.
Esto les da más superficie y las hace más estables que las correas planas, que se basan únicamente en la fricción y pueden salirse de las poleas.
La fuerza de acuñamiento, que es perpendicular a la parte superior, empuja contra los lados de la ranura para evitar que se deslicen.
Correas redondas: Las correas redondas son transmisiones por fricción, lo que significa que obtienen su potencia de la fricción entre la correa y la polea o roldana.
A menudo se usan en situaciones donde hay poleas pequeñas o cuando se necesitan altas velocidades.
Correas de distribución: los dientes de las correas de distribución (también llamadas correas síncronas) se utilizan para mover la potencia en lugar de la fricción.
Debido a esta configuración, la correa no se desliza entre la polea/polea y la correa.
Cada aplicación de correa de distribución es diferente, por lo que cada una necesita una solución diferente.
Al elegir las correas de distribución, no hay un modelo único a seguir.
Para elegir la mejor correa para su planta, necesita la opinión de un profesional.
Correas de transmisión en maquinaria
Usando la fricción entre la correa y la polea, envían energía desde el motor a diferentes partes.
Las correas de distribución y las correas serpentinas son los dos tipos principales de correas de transmisión.
Las correas de distribución aseguran que los pistones y el árbol de levas se muevan al mismo tiempo y deben cambiarse cada 60 000 a 86 000 kilómetros.
Las correas serpentinas, por otro lado, son más comunes que las correas de distribución y alimentan más partes de los automóviles modernos.
Las correas de transmisión deben mantenerse y revisarse regularmente para que no se tengan que hacer reparaciones costosas.
Si una correa de transmisión se rompe o se parte mientras el automóvil está en movimiento, podría causar mucho daño a partes como el alternador o la bomba de agua que están conectadas a ella.
Para cambiar una correa de transmisión hay que quitar la vieja y poner una nueva, tal y como dicen las instrucciones.
Diferentes máquinas pueden necesitar diferentes pasos, por lo que es importante leer el manual del propietario o consultar a un profesional si no está seguro.
El tiempo que un automóvil puede funcionar con una correa de transmisión rota o defectuosa depende de cosas como la temperatura y la forma en que se conduce el automóvil.
En promedio, un automóvil con una correa serpentina rota aún puede funcionar hasta 90 minutos.
Sin embargo, es mejor dejar de conducir y remolcar el automóvil a un taller de reparación de automóviles lo antes posible para repararlo y evitar daños mayores.
Si una correa de distribución se rompe mientras conduce, el motor se detendrá de inmediato y podría haber muchos daños.
Las correas de transmisión son partes importantes de la maquinaria que deben revisarse con frecuencia y mantenerse en buen estado para evitar reparaciones costosas.
Para cambiar una correa de transmisión hay que quitar la vieja y poner la nueva según las instrucciones del fabricante.
Si una correa de transmisión se rompe o se sale mientras conduce, debe detenerse y remolcar el automóvil a un taller de reparación para que el motor y otras partes no empeoren.
Mantenimiento de transmisiones por correa
Prácticas adecuadas de mantenimiento para transmisiones por correa
Las transmisiones por correa son una parte importante de muchas máquinas y deben cuidarse adecuadamente para evitar averías y problemas de seguridad.
La inspección, la reparación y el reemplazo de piezas forman parte de un plan de mantenimiento preventivo.
Estas son algunas formas comunes de mantener las transmisiones por correa en buen estado:
Inspección y limpieza regulares
- Es importante revisar el conjunto de transmisión por correa con regularidad para buscar signos de desgaste o fricción.
Si hay signos de desgaste o roce, es necesario limpiar y realinear el conjunto de transmisión por correa.
- Revise la correa en busca de desgaste o daños, como grietas, puntos deshilachados, cortes o patrones de desgaste que no parezcan normales.
- Verifique las otras partes de la unidad, como los cojinetes y el sistema para eliminar la electricidad estática.
Verifique si los cojinetes están correctamente engrasados y si hay tornillos sueltos, óxido u otras cosas en el camino.
Tensión y Alineación
Verifique la tensión y la alineación de la correa con frecuencia y realice los cambios necesarios.
Las correas trapezoidales que no están lo suficientemente apretadas pueden deslizarse, lo que puede hacer que la correa se caliente y se rompa.
Las correas síncronas pueden saltar o traquetear, lo que puede causar daños.
Las correas y los cojinetes pueden desgastarse más rápido si la tensión es demasiado alta.
Instalación adecuada
- Es importante colocar los cinturones de la manera correcta.
Para hacer esto, primero quite la protección y luego afloje los pernos de montaje del motor o los tornillos de ajuste hasta que la correa se pueda quitar con seguridad.
Luego mire el conjunto, límpielo y asegúrese de que esté alineado antes de colocar una correa nueva y apretar los soportes.
Ambiente de trabajo seguro
- Asegúrese de tener un lugar seguro para trabajar apagando las máquinas durante el mantenimiento y utilizando herramientas de bloqueo/etiquetado para evitar que funcionen durante el mantenimiento.
Asegúrese de que las protecciones de la transmisión estén en su lugar y de que esté usando ropa protectora cuando vaya a las transmisiones por correa.
- Implemente un programa de mantenimiento preventivo que incluya procedimientos de instalación adecuados, como procedimientos de tensión para aumentar la eficiencia y maximizar la vida útil de la correa.
Animación del mecanismo del sistema de correas
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Usos de la transmisión por correa
Automotor:
En los automóviles, las transmisiones por correa a menudo se usan para impulsar cosas como el alternador, la bomba de agua, la bomba de dirección asistida y el compresor de aire acondicionado.
En un automóvil típico accionado por correa, la polea del cigüeñal está conectada a las poleas accesorias mediante una correa serpentina, que envía energía a cada parte cuando la necesita.
Maquinaria utilizada en la industria:
Las transmisiones por correa se utilizan ampliamente en maquinaria industrial, como sistemas de transporte, prensas de impresión y equipos de embalaje.
Las transmisiones por correa a menudo se usan en estas situaciones para enviar energía a largas distancias o en las esquinas, donde otros métodos pueden no funcionar.
Agricultura:
Las transmisiones por correa se usan comúnmente en equipos agrícolas, como tractores, cosechadoras y cosechadoras.
Las transmisiones por correa se utilizan a menudo para impulsar las diferentes partes de estas máquinas, como el mecanismo de trilla, el elevador de granos y la bomba hidráulica.
Herramientas eléctricas:
Las herramientas eléctricas como taladros, tornos y sierras tienen transmisiones por correa.
Las transmisiones por correa se utilizan a menudo en estas situaciones para controlar la velocidad y silenciar las vibraciones y el ruido.
Sistemas HVAC:
Las transmisiones por correa se utilizan a menudo para accionar ventiladores y sopladores en sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC).
Las transmisiones por correa le permiten cambiar la velocidad y pueden ayudar a que estos sistemas sean más silenciosos y menos inestables.
Aplicaciones marinas:
Las transmisiones por correa se utilizan en botes y barcos para impulsar cosas como bombas de agua, alternadores y compresores, entre otras cosas.
Las transmisiones por correa se utilizan a menudo en los barcos porque son fiables y fáciles de mantener.
Conclusión
Al final, las transmisiones por correa son una parte importante de muchos sistemas mecánicos porque hacen que sea fácil y eficiente enviar energía entre dos ejes giratorios.
Hay muchos tipos diferentes de correas que se pueden usar para diferentes tareas, como correas planas, correas trapezoidales, correas dentadas y más.
Los ingenieros pueden asegurarse de que sus sistemas mecánicos sigan funcionando sin problemas y de manera eficiente eligiendo el tipo correcto de correa y realizando un mantenimiento regular.
Pero es importante tener en cuenta que las transmisiones por correa no son la única forma de mover la potencia.
A medida que la tecnología sigue mejorando, se crean nuevas formas de enviar energía, como transmisiones directas y acoplamientos magnéticos.
Algunos de los beneficios de estas alternativas incluyen una mayor eficiencia, menos mantenimiento y una mayor precisión.
Como ingeniero, es importante conocer los últimos cambios en la tecnología de transmisión de energía y estar abierto a probar cosas nuevas.
Al hacer esto, podemos seguir mejorando el rendimiento y la eficiencia de los sistemas mecánicos, lo que ayudará a la ingeniería a avanzar y generar nuevas ideas.
Enlaces y referencias
"Diseño de Ingeniería Mecánica".
"Manual de transmisión de potencia".
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