INTRODUCCION
Las Las corr correa eass son son elem elemen ento toss de tran transm smis isió ión n de pote potenc ncia ia,, de constitución flexible, que se acoplan sobre poleas que son solidarias a ejes con el objeto de transmitir pares de giro. Su naturaleza flexible va a permitir que su fabricación se realice con una cierta incertidumbre mecánica que puede ser asumida, posteriormente, en su montaje. Las correas trabaja por rozamiento con la polea sobre la que va montada. Este hecho, junto a su naturaleza flexible, confiere a las correas una función de fusibles dentro de las transmisiones, dado que se comportan como amortiguador, reduciendo el efecto de las vibraciones que puedan transmitirse entre los ejes de la transmisión. En general, el empleo de correas en las transmisiones resulta una opción más barata, pero como contrapartida, este tipo de elementos no pueden garantizar una relación de transmisión siempre constante entre ejes, dado que pueden originarse peque!os deslizamiento de la correa sobre la canaladura de la polea, debido, por ejemplo, a que el tensado inicial no se ha hecho correctamente, o en todo caso, producido por el desgaste con las horas de funcionamiento
Tipos de correas
" Correas planas: actualmente #a en desuso # sustituidas gradualmente por las trapezoidales, se utilizaban sobre todo en aquellas transmisiones donde no se requer$an grandes prestaciones, esto es, que no se transmiten grandes pares ni la velocidad lineal que alcanza la correa es elevada %& ' m(s). *ambi+n pueden emplearse cuando la distancia entre ejes de poleas es elevada. Las correas planas se dividen a su vez en correas sin fin, tambi+n llamadas correas continuas, # correas abiertas, que se denominan as$ porque se suministran abiertas para su montaje # posteriormente son cerradas mediante grapas o pegamento industrial. " Correas trapezoidales o de sección en "V": las correas en permiten transmitir pares de fuerzas más elevados, # una velocidad lineal de la correa más alta, que puede alcanzar sin problemas hasta los - m(s. " Correas dentadas o síncronas (timing belts): tienen aplicación sobre todo en aquellas transmisiones compactas # que se requieren trasmitir alta potencia. En este caso se deben emplear poleas de peque!o diámetro, # las correas dentadas ofrecen ma#or flexibilidad # mejor adaptabilidad al dentado de la polea. /or otro lado, tambi+n permiten ofrecer una relación de transmisión constante entre los ejes que se acoplan. 2- Correas trapezoidales 2.1- Descripción
Las correas trapezoidales o correas en trabajan a partir del contacto que se establece entre los flancos laterales de la correa # las paredes del canal de la polea. Seg0n las normas 1S2 las correas trapezoidales se dividen en dos grandes grupos3 las correas de secciones con los perfiles clásicos 4, 5, 6, 7, 8 # E, # las correas estrechas de secciones S/4, S/5, S/6 9 S/7. En la figura adjunta se representa esquemáticamente una sección tipo de correa trapezoidal o correa en 3
:igura ;. Esquema de una correa trapezoidal 8onde, a es el ancho de la cara superior de la correa< h es la altura o espesor de la correa< ap es el denominado ancho primitivo de la correa.
En la siguiente tabla se muestran los valores de los parámetros anteriores seg0n el perfil de correa3
*abla ;. /erfiles normalizados para correa trapezoidal Las correas trapezoidales o en trabajan en condiciones óptimas cuando lo hacen a velocidades lineales dentro del rango de los =>== m (s. Las correas en no deben trabajar a velocidades superiores de los - m(s, dado que la elevada fuerza centr$fuga que se genera terminar$a sacando la correa de la ranura de la polea. /or otro lado, si funcionasen a velocidades más baja tambi+n necesitar$an un proceso de equilibrado estático para conseguir un trabajo más óptimo.
2.2- Constitción
La siguiente figura muestra una sección tipo de una correa trapezoidal, as$ como de las partes principales que la compone3
:igura =. Elementos de una correa trapezoidal donde, ;, es el n0cleo< =, tensores o fibras resistentes< -, recubrimiento.
a) ?0cleo La parte del n0cleo está constituido de una mezcla de cauchos especiales que le proporcionan a la correa una alta resistencia mecánica # una gran capacidad de flexión para un rango de temperatura de trabajo amplio, de entre >; @7 # A @7. ?o obstante, esta parte de la correa es sensible al contacto con aceites, grasas, u otros agentes qu$micos, por lo que se recomienda evitar un prolongado contacto de la correa con estas sustancias.
b) *ensores o fibras resistentes /ara mejorar la resistencia a tracción de las correas # evitar que se alarguen o deformen se inclu#en estos elementos tensores, generalmente hechos de fibras sint+ticas %poli+ster o fibra de vidrio) que ofrecen una gran resistencia a la fatiga. 8ebido a que las correas se ven sometidas a continuos # repetitivos ciclos de carga # descarga, es el agotamiento por fatiga lo que condiciona realmente la vida 0til de las correas, de ah$ la importancia de estos elementos.
c) Becubrimiento Es una envolvente textil que recubre # protege a los demás elementos de la correa. 7onsiste en una tela mixta de algodón>poli+ster que ofrece una excelente resistencia a la abrasión, además de proporcionar un elevado coeficiente de rozamiento o fricción con la superficie de la polea. Cn elevado coeficiente de rozamiento entre correa # polea es importante porque as$ se evita cualquier riesgo de deslizamiento, lográndose una mejor # óptima transmisión de potencia. 5demás, el material que constitu#e el recubrimiento debe ofrecer una buena resistencia a los agentes de la intemperie que puedan da!ar la correa, como aceites, polvo, a las altas temperaturas # radiación. 2tro factor importante es la electricidad estática que se genera durante el funcionamiento de una correa. La acumulación de electricidad estática se produce, fundamentalmente, por el continuo rozamiento de las partes de la correa con las part$culas del aire. La tela del recubrimiento debe ofrecer una buena conductividad el+ctrica que a#ude a evacuar esta acumulación de electricidad estática, porque de lo contrario podr$a dar lugar a la generación de chispas con el consiguiente peligro de incendio.
2.!- ongitd primiti#a
La longitud o desarrollo lineal de una correa se mide montada sobre poleas # convenientemente tensada. En esta situación el desarrollo de una correa variará en función de la l$nea de referencia de la sección que se tome para realizar la medición. 5s$, se denomina longitud primitiva de la correa % Lp) a la que resulta de realizar la medición de su longitud a la altura del ancho primitivo %ap) de la sección. /ara efectuar correctamente la medición de la longitud primitiva de la correa, +sta debe estar, como #a se ha dicho, convenientemente tensada. /ara poder aplicar el tensado a la correa, las dos poleas sobre las que se monte la correa deben ser una fija # la otra desplazable con el objeto de poder aplicarle a esta 0ltima la carga % Q) de tensado.
:igura -. Esquema de montaje de una transmisión por correa La carga %Q) de tensado a aplicar será función de la sección de la correa que se trate, su desarrollo primitivo # del diámetro de poleas, seg0n se indica en la siguiente tabla3
*abla =. 7argas %D) de tensado
La distancia entre ejes de poleas % E ) se mide con la correa #a montada # tensada. /ara que la medición sea correcta se debe hacer girar las poleas cuatro o cinco vueltas a fin que la correa encaje bien en la ranura. La longitud primitiva % Lp) de la correa para este caso concreto, donde los diámetros de las poleas son iguales # el ángulo de contacto igual a ;@, resulta inmediato aplicando la siguiente expresión3 Lp = 2 · E + Π · d
donde, E es la distancia entre ejes de las poleas, en mm< d es el diámetro primitivo de las poleas, en mm< Lp es la longitud primitiva de la correa, en mm.
7omo #a se dijo al principio de este apartado, la longitud o desarrollo de la correa variará en función de qu+ l$nea de referencia de la sección se tome. 5s$, si se toma la cara externa de la sección de la correa como referencia, resultará una longitud nominal ma#or que la longitud primitiva, # por el contrario, si se toma la cara interna, entonces la longitud nominal obtenida será menor que la longitud primitiva. Es decir, que 8esarrollo externo F Longitud primitiva nominal % Lp) G C1< 8esarrollo interno F Longitud primitiva nominal % Lp) > C2 < Los coeficientes C1 # C2 que ha# que sumar o restar a la longitud primitiva para obtener los desarrollos exteriores o interiores de la correa, se adjuntan en la siguiente tabla en función del tipo de sección3
*abla -. 7oeficientes 7; # 7=
2.$- %denti&icación
Las correas trapezoidales se identifican por sus dimensiones f$sicas. 5s$, para proceder a su identificación se coloca en primer lugar una letra que indica la sección de la correa, seguido por un n0mero que expresa la longitud nominal de la correa.
:igura H. 1dentificación de correa trapezoidal !- Correas dentadas o síncronas !.1- 'eneralidades
7uando se requiere transmitir elevados r+gimen de potencia, en transmisiones que son compactas, lo cual va a suponer el empleo de poleas de reducido diámetro # elevadas velocidades de giro, lo normal es utilizar poleas dentadas o s$ncronas. Las poleas dentadas garantizan una relación de transmisión constante al disminuir el riesgo de deslizamiento sobre la polea. /or otro lado, la incorporación del dentado a la correa le confiere de una ma#or flexibilidad longitudinal lo que le permite poder adaptarse a poleas de diámetros más peque!os.
:igura '. Elevada flexibilidad en correas dentadas En definitiva, para aplicaciones donde se requiera exactitud en la relación de transmisión, unido a exigencias de altas velocidades de giro, o que por consideraciones de dise!o no sea posible el engrase o lubricación de los componentes de la transmisión, entonces el empleo de correas dentadas o s$ncronas es la mejor opción.
/or 0ltimo indicar que los requerimientos de un tensado inicial de la correa, como ocurre con las correas trapezoidales, no son tan exigentes para el caso de las dentadas.
!.2- Constitción
La siguiente figura muestra la sección tipo de una correa s$ncrona, as$ como de las partes principales que la compone3
:igura I. Elementos de una correa dentada donde, ;, es el n0cleo de la correa, =, indica las fibras de refuerzo, -, es el recubrimiento exterior de la correa.
a) ?0cleo El n0cleo de este tipo de correa está compuesto de un caucho de altas prestaciones reforzado con fibras sint+ticas orientadas de tal modo que le proporciona una gran rigidez en sentido transversal. 8e igual manera, el coj$n que es la parte del n0cleo que queda por encima de los tensores de refuerzo consta de fibras sint+ticas orientadas que l e proporcionan del mismo modo una elevada rigidez transversal.
:igura J. Elevada rigidez transversal En el caso de las correas s$ncronas, el n0cleo de los dientes ofrece una gran rigidez # es la parte de la correa que absorbe la ma#or parte de los esfuerzos, como #a se vio en una figura anterior, descargando de tensiones el resto de la correa. /or otro lado, en las correas s$ncronas se distinguen dos tipos de perfiles de dientes normalizados3 trapezoidal # curvil$neos. La gran ventaja conseguida con los perfiles curvil$neos es que la zona de alta concentración de tensiones se sit0a en el centro del diente, frente a las correas dentadas de perfil trapezoidal, donde los ma#ores niveles de tensión se concentran en la esquina de la base del diente del lado que arrastra la polea, reduciendo su duración.
:igura . 8istribución de tensiones en correas dentadas En la figura anterior se aprecia que el perfil curvil$neo se adapta mejor a la dentadura de la polea # redistribu#e mejor las tensiones.
b) *ensores o fibras resistentes :ibras sint+ticas, generalmente fibra de vidrio, de alta tenacidad # elevada estabilidad dimensional que evita la deformación longitudinal de la correa.
c) Becubrimiento Envolvente textil que recubre a la correa # proporciona protección de los agentes nocivos exteriores. 8e igual forma que para las correas trapezoidales, el recubrimiento debe tener buenas propiedades de conductividad para eliminar la electricidad estática que se va#a acumulando, as$ como de comportarse adecuadamente para un amplio
rango de temperaturas de trabajo %generalmente, de >; @7 a A @7), # de ofrecer buena resistencia a los aceites.
!.!- eries normalizadas
Las correas dentadas están normalizadas seg0n la forma de los dientes %curvil$neo o trapezoidal) # el paso entre ellos. 5 continuación en la siguiente tabla se indican las distintas series normalizadas # dimensiones para las correas dentadas con perfil de dientes trapezoidal3
*abla H. 8imensiones # tolerancias para correas dentadas de perfil trapezoidal
En la siguiente tabla se muestran las series normalizadas # dimensiones de correas dentadas con perfil de diente curvil$neo K*83
*abla '. 8imensiones para correas dentadas de perfil curvil$neo
5 continuación se inclu#e una serie de datos t+cnicos que son necesarios para poder seleccionar # dise!ar de forma adecuada la correa s$ncrona que sea válida a los requerimientos para cada situación de trabajo. 5s$, mediante las siguientes gráficas se puede seleccionar el tipo de correa más adecuada seg0n la magnitud de la potencia a transmitir % Pc ) # la velocidad de giro de la transmisión % N )3
:igura A. baco para selección de correas dentadas de perfil trapezoidal
:igura ;. baco para selección de correas dentadas de perfil cur vil$neo K*8
En la siguiente tabla se indica el esfuerzo máximo admisible, peso por unidad de longitud # anchuras de base normalizadas para correas s$ncronas, seg0n
datos del fabricante3
*abla I. 8atos de esfuerzo admisible, peso # anchura de correas s$ncronas
/or 0ltimo, en la siguiente tabla se muestran unas consignas o recomendaciones de uso para correas s$ncronas3
*abla J. Becomendaciones de uso para correas s$ncronas
