5.2 Transmisiones Por Bandas.docx

BANDAS Los elementos de máquinas flexibles, como bandas, cables o cadenas, se utilizan para la t ransmisión de potencia a distancias comparativamente grandes. Cuando se emplean estos elementos, por lo general, sustituyen a grupos de engranajes, ejes y sus cojinetes o a dis positivos de transmisión similares. Por lo tanto, simplifican mucho una máquina o instalación mecánica, y son así, un element o importante para reducir costos. Además son elásticos y generalmente de gran longitud, de modo que tienen una función i mportante en la absorción de cargas de choque y en el amortiguamiento de los efectos de fuerzas v ibrantes. Aunque esta ventaja es importante en lo que concierne a la vida de una máquina motriz, el elemento de reduc ción de costos suele ser el factor principal para seleccionar estos medios de transmisión d e potencia, y en el presente trabajo queremos recopilar alguna información un tanto básica sobre un tipo en especial de elementos; bandas y las poleas. Veremos algunos tipos, su funcionamiento algunas ventajas y desventajas, la representación en plano y la Norma Técnica Colombiana (NTC) por la cual se rigen.

TRANSMISION POR BANDAS Las transmisiones por banda, en su forma más sencilla, consta de una cinta colocada con tensión en dos poleas: una motriz y otra movida. Al moverse la cinta (banda) trasmite energía desde la polea motriz a la polea movida por medio del rozamiento que surge entre la correa y las poleas.

TRANSMISION POR BANDA ABIERTA Se emplea en arboles paralelos si el giro de estos es en un mismo sentido. Es el tipo de transmisión más difundida.

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TRANSMISION POR BANDA CRUZADA

Se emplea en arboles paralelos si el giro de estos es en sentido opuesto.

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TRANSMISION POR BANDA SEMICRUZADA Se emplea si los arboles se cruzan generalmente a 90°.

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TRANSMISION POR BANDA CON POLEA TENSOR INTERIOR Se emplea cuando es imposible desplazar las poleas para el tensado de las bandas. En casos en los que se pueda disminuir el ángulo de contacto en la polea menor, produce una mejora en la vida útil de la banda.

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TRANSMISION POR BANDA CON MULTIPLES POLEAS Se emplea para transmitir el movimiento desde un árbol a varios árboles que están dispuestos paralelamente.

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Las bandas se distinguen por la forma de la sección transversal, por la construcción, material y tecnología de fabricación, pero el rasgo más importante que determina la construcción de las poleas y de toda la transmisión, es la forma de la sección transversal de la correa. En función de la forma de la sección transversal, las correas de transmisión son clasificadas como: Bandas Planas. Bandas Especiales o en V. Bandas Redondas. Bandas Eslabonadas. Bandas Dentadas. Bandas Nervadas o poli V. Bandas Planas Las transmisiones de banda plana ofrecen flexibilidad, absorción de vibraciones, transmisión eficiente de potencia a altas velocidades, resistencia a atmosferas abrasivas y costo comparativamente bajo. Estas pueden ser operadas en poleas relativamente pequeñas y pueden ser empalmados o conectados para funcionamiento sinfín. Las bandas planas de transmisión de potencia se dividen en tres clases: Convencionales: bandas planas ordinarias sin dientes, ranura o entalladura. Ranuradas o Entalladuras: bandas planas básicamente modificadas que proporcionan las ventajas de otro tipo de producto de transmisión, por ejemplo, bandas en V. De mando positivo: bandas planas básicas modificadas para eliminar la necesidad de fuerza de fricción en la transmisión de potencia. Las bandas en general se hacen de dos tipos: bandas reforzadas, las cuales utilizan un miembro de tensión para obtener resistencia, y las bandas no reforzadas, las cuales dependen de la resistencia a la tensión de su material básico.

Estas bandas planas regularmente se pueden encontrar en los siguientes materiales: 1. 2. 3. 4. 5.

Cuero. Tela o cuerda ahulada. Hule o plástico no reforzado. Cuero reforzado. Tela.

Cuero: las bandas de cuero en su gran mayoría están hechas de capas de material unidas entre sí. Proporcionan una buena fricción, flexibilidad, larga duración y son muy fáciles de reparar. La desventaja es que son algo costosas.

Tela o cuerda ahulada: actualmente hay disponibles muchos tipos y granos de material ahulado para bandas. Casi todos resisten a la humedad, ácidos y alcalinos. Tela Ahulada: es el tipo menos caro de material para bandas. Esta hecho de capas de algodón o lona sintética, impregnadas de hule. Cuerda Ahulada: estas bandas consisten en una serie de capas de cuerdas impregnadas de hule. Ofrecen alta resistencia a la tensión con tamaño y masa pequeños. Hule o plástico no reforzado: se encuentran disponibles bandas planas en varios materiales no reforzados para trabajo liviano. Hule: es básicamente una tira de hule, estas bandas están disponibles en varios compuestos. Están diseñadas específicamente para una baja potencia, transmisiones de baja velocidad. Plástico: las bandas de plástico no reforzadas transmiten carga de potencia más pesada que las de hule. Cuero reforzado: estas bandas están formadas por un miembro de plástico resistente a la tensión, en general nylon reorientado y cubiertas de cuero arriba y abajo. Tela: consisten en una sola pieza de algodón o lona plegada y cosida con hileras de puntadas longitudinales, otras están tejidas en forma sinfín. La ventaja principal es la capacidad de remolcar uniformemente y de funcionar a altas velocidades. 

BANDAS EN V Las bandas en V son las más utilizadas en la industria; adaptables a cualquier tipo de transmisión. Se dispone de gran variedad las cuales brindas diferente tipo de peso de carga. Normalmente las tensiones de bandas en V funcionan mejor a velocidades de 8 a 30 m/s. para bandas estándar la velocidad ideal es de aproximadamente 23 m/s. Sin embargo hay algunas como las bandas en V angostas que funcionan hasta a 50 m/s. Ventajas: las transmisiones de bandas en V permiten altas relaciones de velocidad y son de larga duración. Fáciles de instalar y remover, silenciosas y de bajo mantenimiento. Las bandas en V también permiten la absorción de vibración entre los ejes. Desventajas: por el hecho de estar sometidas al cierto grado de resbalamiento, las banas en V no deben ser utilizadas en casos que se necesiten velocidades sincrónicas.

Estas bandas en V siempre se fabrican en secciones transversales estándar. Industriales: se fabrican en dos tipos: para trabajo pesado, y para trabajo liviano. Las bandas convencionales están disponibles en secciones A, B, C, D y E. Las bandas angostas se fabrican en secciones 3V, 5V, 8V, y las bandas para trabajo liviano vienen en secciones 2L, 3L, 4L, 5L. El material para bandas de extremo abierto está disponible en secciones A, B, C, y D. El material para bandas en V, el cual no está estandarizado. Se fabrica en secciones A, B, C, D, y E. Agrícolas: estas bandas se fabrican en las mismas secciones que las convencionales. Se designa HA, HB, HC, HD, y HE; en secciones de doble V, están disponibles con las designaciones HAA, HBB, HCC y HDD. Las bandas agrícolas se diferencian de las industriales en la construcción. Automotrices: las bandas para usos automotrices se fabrican en seis secciones transversales de designación SAE, e identificadas por los anchos superiores: 0.38, 0.50, 0.69, 0.75, 0.88, y 1.00 in (10, 12, 17, 19, 22 y 25 mm). 

BANDAS REDONDAS Las bandas redondas se utilizan en transmisiones de poca potencia, como maquinas de oficina y enseres domésticos. Debido a la simetría de una sección redonda, es muy sencillo trabajar con ejes múltiples u oblicuos, por lo que pueden ser útiles en aparatos con transmisiones complicadas. BANDA DENTADA DUAL La mayoría de los fabricantes ofrecen también bandas con dientes en la superficie interior y en la exterior, que permiten transmitir movimientos por ambos lados de la banda. Bandas Las correas se utilizan para transmitir, mediante un movimiento de rotación, potencia entre árboles normalmente paralelos, entre los cuales no es preciso mantener una relación de transmisión exacta y constante. El hecho de no poder exigir una relación de transmisión exacta y constante se debe a que en estas transmisiones hay pérdidas debido al deslizamiento de las correas sobre las poleas. Dicho deslizamiento no es constante sino que varía en función de las condiciones de trabajo, es decir, de los valores de par transmitido y de la velocidad de la correa. Las transmisiones por medio de correas son denominadas de tipo flexible pues absorben vibraciones y choques de los que sólo tienden a transmitir un mínimo al eje arrastrado.

Son estas transmisiones adecuadas para distancias entre ejes relativamente grandes, Actuando bajo condiciones adversas de trabajo (polvo, humedad, calor, etc.), son además silenciosos y tienen una larga vida útil sin averías, ni problemas de funcionamiento. Las

Correas

electrodinámicas

son largos cables conductores, como el que se desplegó desde el satélite atado, que pueden operar sobre principios electromagnéticos como generadores, mediante la conversión de su energía cinética en energía eléctrica, o como Motores, convirtiendo energía eléctrica en energía cinética. El potencial eléctrico es generado a través de una correa de conducción por su movimiento a través del campo magnético de la Tierra. La elección del metal conductor para ser utilizado en una correa electrodinámica viene determinada por una variedad de factores. Los principales factores incluyen generalmente una alta conductividad eléctrica, y baja densidad. Los factores secundarios, dependiendo de la aplicación, incluyen el coste, la resistencia a la tracción, y el punto de fusión.

Propulsión de correa Como parte de un sistema de propulsión de correa, las naves pueden usar largos y fuertes conductores (aunque no todas las correa s son conductores) para cambiar las órbitas de la nave espacial. La correa como generador Una correa electrodinámica se conecta a un objeto, la correa se orienta en un ángulo con la vertical local entre el objeto y un planeta con un campo magnético. Cuando la correa corta el campo magnético del planeta, genera una corriente, y con ello convierte parte de la energía cinética del cuerpo orbitante en energía eléctrica. Como resultado de este proceso, una fuerza electrodinámica actúa en la correa y el objeto conectado, frenando su movimiento orbital. El extremo lejano de la correa puede ser dejado al descubierto, haciendo contacto eléctrico con la ionosfera a través de un bucle fantasma. Correas de transmisión Se conoce como correa de transmisión a un tipo de transmisión mecánica basado en la unión de dos o más ruedas, sujetas a un movimiento de rotación, por medio de una cinta o correa continua, la cual abraza a las primeras en cierto arco y en virtud de las fuerzas de fricción en su contacto arrastra a las ruedas conducidas suministrándoles energía desde la rueda motriz. Es importante destacar que las correas de trasmisión basan su funcionamiento fundamentalmente en las fuerzas de fricción, esto las diferencia de otros medios

de flexibles de transmisión mecánica, como lo son las cadenas de transmisión y las correas dentadas las cuales se basan en la interferencia mecánica entre los distintos elementos de la transmisión. Las correas de transmisión son generalmente hechas de goma, y se pueden clasificar en dos tipos: planas y trapezoidales. Correas Planas Las correas planas se caracterizan por tener por sección transversal un rectángulo. Fueron el primer tipo de correas de transmisión utilizadas, pero actualmente han sido sustituidas por las correas trapezoidales. Son todavía estudiadas porque su funcionamiento representa la física básica de todas las correas de trasmisión.

Correas multipista o estriada Actualmente están sustituyendo a las trapezoidales, ya que al permitir pasar por poleas tanto por la cara estriada (de trabajo) como por la cara plana inversa, permite recorridos mucho más largos y por lo tanto arrastrar muchos más sistemas. Además permiten el montaje de un tensor automático. En las aplicaciones más conocidas, la de los automóviles o vehículos industriales, pueden arrastrar por ejemplo a la vez: Alternador, Servodirección, Bomba de agua, Compresor de aire acondicionado, Ventilador (este último sólo en tracción trasera e industriales).

Correas

Trapezoidales

A diferencia de las planas, su sección transversal es un trapecio. Esta forma es un artificio para aumentar las fuerzas de fricción entre la correa y las poleas con que interactúan. Otra versión es la trapezoidal dentada que posibilita un mejor ajuste a radios de polea menores. • Las correas en V se fabrican usualmente en tela y refuerzo de cordón, generalmente de algodón, rayón o nylon, y se impregnan de caucho (o hule). • Se usan con poleas ranuradas de sección similar y distancias entre centros más cortas. • Son ligeramente menos eficientes que las planas, pero varias pueden montarse paralelas en poleas ranuradas especiales; por tanto, constituyen así una transmisión múltiple. • Las correas trapezoidales son, entre los tipos básicos de correas, las que han adquirido mayor aplicación en la industria. • La capacidad de carga de una correa trapecial es mayor que la de una plana debido al mayor coeficiente reducido de fricción.

Banda de distribución La correa de distribución o dentada , es uno de los más comunes métodos de transmisión de la energía mecánica entre un piñón de arrastre y otro arrastrado, mediante un sistema de dentado mutuo que posee tanto la correa como los piñones, impidiendo su deslizamiento mutuo. Se emplea muy frecuentemente en motores Otto y diesel de 4 tiempos entre el cigüeñal y el árbol de levas, en motores de motocicletas y maquinaria industrial, de forma general, es una correa de goma que normalmente enlaza un generador de movimiento con un receptor de la misma por medio de poleas o piñones.

BANDA DENTADA Constituyen las correas dentadas un sistema moderno de transmisión de potencia que reúne la práctica totalidad de los ventajas de las correas planas y trapeciales y elimina sus inconvenientes. Entre los nombres con los que se comercializan se les llama correas de sincronización que es bastante definitorio de una de sus más importantes cualidades. Sus elementos de tracción usuales son cables de acero y es por lo que estiran muy poco bajo carga y servicio y soportan grandes esfuerzos. Su tensión inicial puede ser muy baja, lo que origina una reducida carga en los

cojinetes y no precisa (aunque no son desechables) elementos tensores. Se construyen a base de neopreno al que se le coloca una cubierta exterior de nylon. Como las poleas que requieren se tallan con dientes la transmisión que realizan es sincronizada lo que en muchos casos además de útil es necesario. Tienen un funcionamiento silencioso, no precisan lubricación. Para su cálculo es preciso tener en cuenta que, según indica la experiencia, debe haber un mínimo de seis dientes en contacto.