Blogue sobre Redes Elétricas Melhoram Acionamentos por Correia para Aumento de Eficiência

Imagine seus equipamentos com desempenho inferior devido a gargalos no sistema de transmissão - frustrante, não é? Ruído de engrenagens, dores de cabeça com a manutenção de correntes e acoplamentos de eixo inflexíveis têm atormentado os sistemas mecânicos por muito tempo. Agora, uma solução mais eficiente, econômica e confiável está ganhando força: as transmissões por correia. Este guia abrangente explora a tecnologia de transmissão por correia, desde a seleção do tipo até as estratégias de otimização, ajudando os engenheiros a projetar sistemas de transmissão de potência superiores.

As transmissões por correia utilizam o atrito para transferir potência entre dois ou mais eixos, consistindo em correias e polias em uma configuração simples e econômica. Comparadas a engrenagens, correntes, acoplamentos de eixo e fusos de esferas, as transmissões por correia oferecem vantagens exclusivas que as tornam cada vez mais populares em aplicações industriais.

• Eficiência Energética: A tecnologia avançada de correias atende às demandas de alta potência, mantendo uma eficiência excepcional, reduzindo o consumo de energia.
• Segurança e Confiabilidade: A proteção integrada contra sobrecarga evita danos aos equipamentos - as correias deslizam quando sobrecarregadas.
• Custo-Benefício: Os custos de instalação e manutenção são significativamente menores do que os de engrenagens ou transmissões por corrente, com as polias sofrendo menos desgaste do que as engrenagens.
• Tolerância ao Alinhamento: Acomoda pequenos desalinhamentos do eixo, reduzindo os requisitos de precisão da instalação (embora o alinhamento adequado prolongue a vida útil da correia).
• Redução de Velocidade/Aumento de Torque: Normalmente reduz a velocidade do eixo, com polias de acionamento menores criando ângulos de envolvimento maiores nas polias acionadas para uma transferência de potência ideal baseada em atrito. As polias intermediárias podem aumentar ainda mais os ângulos de envolvimento e manter a tensão adequada.

Quando a polia de acionamento puxa a correia, a tensão se desenvolve - combinando-se com a tensão estática para transmitir força mecânica. A alta tensão evita o acúmulo de calor, deslizamento e desalinhamento, minimizando o movimento relativo entre a correia e a polia.

Por outro lado, a polia de acionamento empurra a correia em direção à polia acionada, criando folga. Isso gera cargas flutuantes que, se não forem consideradas no projeto, podem causar falhas prematuras. A fadiga continua sendo o modo de falha mais comum.

O lado da tensão (perto da polia de acionamento) e o lado da folga são facilmente distinguíveis - críticos para a instalação e manutenção adequadas.

Os avanços tecnológicos diversificaram os projetos de transmissão por correia para acomodar vários requisitos de velocidade e potência. Os engenheiros devem entender essas variações para selecionar as configurações ideais para aplicações específicas.

A configuração mais simples usa uma única correia conectando várias polias. Todas as polias giram na mesma direção, com o lado da tensão normalmente posicionado abaixo do lado da folga em arranjos horizontais para maximizar o ângulo de contato.

Quando as polias devem girar em direções opostas ou exigem ângulos de envolvimento maiores, as transmissões por correia cruzada (formando um padrão em forma de 8) são empregadas. Embora o atrito aumentado cause desgaste, o espaçamento adequado das polias e as velocidades reduzidas atenuam isso. Embora permitam uma transmissão de potência maior, os projetos cruzados exigem correias mais longas.

Apresentando polias acionadas de vários diâmetros, semelhantes a cones escalonados, essa configuração permite diferentes velocidades de saída de um único motor de acionamento - comum em tornos e furadeiras, onde a variação de velocidade é essencial.

Este sistema de polia dupla (rápida = fixada ao eixo, solta = rotação livre) permite partidas/paradas imediatas sem alterar a velocidade do eixo de acionamento. Amplamente utilizado quando um eixo de acionamento alimenta seletivamente várias máquinas.

As polias intermediárias colocadas no lado da folga melhoram o desempenho, aumentando os ângulos de envolvimento em polias pequenas - crítico quando o espaçamento apertado das polias ou diâmetros pequenos, caso contrário, limitariam a capacidade de transmissão de potência.

Para eixos perpendiculares, essas transmissões giram as correias em 90° em torno de polias especialmente projetadas (mínimo 40% mais largas que a seção transversal da correia). Elementos guia podem impedir o desengate.

Quando a redução de velocidade de estágio único se mostra insuficiente, as transmissões compostas com polias montadas em vários eixos atingem relações mais altas sem exigir polias excessivamente grandes ou requisitos de espaço.

As transmissões por correia modernas utilizam cinco tipos principais de correias, cada uma oferecendo vantagens distintas:

Com seções transversais circulares que se encaixam em polias com ranhuras em U/V, as correias redondas se destacam em aplicações de controle de movimento que exigem torção extensa (impressoras, transportadores, máquinas de embalagem). Os benefícios incluem:

• Múltiplas opções de tamanho/cor/textura
• Operação sem marcas
• Custo-benefício e durabilidade
• Fácil limpeza e capacidades de reforço

As correias de seção retangular que operam em polias planas ou coroadas dominam as aplicações industriais (compressores, serrarias, máquinas-ferramentas). Materiais sintéticos modernos superam o couro tradicional, oferecendo:

• Transmissão de potência em alta velocidade (até 98% de eficiência)
• Baixo ruído e perdas por flexão
• Excelente resistência a poeira/sujeira

As correias de seção trapezoidal (que se encaixam em ranhuras de polia correspondentes) são o tipo mais comum hoje, transmitindo maior potência por meio da área de contato aumentada. Variantes especiais incluem:

• Correias Hexagonais: Design em V duplo para flexão reversa
• Correias Bandadas: Vários Vs paralelos para aplicações de alta potência

As correias dentadas eliminam o deslizamento por meio do engate positivo (como engrenagens/correntes, mas mais silenciosas) - crítico para acionamentos de árvore de cames e sistemas de posicionamento que exigem sincronização exata.

As correias de poliuretano segmentadas oferecem ajuste de comprimento e amortecimento de vibração, embora o custo mais alto possa limitar a adoção. Não exigem polias especiais e são instaladas sem desmontagem da máquina.

• Requisitos de potência (com fatores de segurança)
• Distâncias entre centros dos eixos
• Condições ambientais (óleo, temperatura, contaminantes)
• Restrições de espaço
• Características de carga (choque, reversibilidade)
• Limitações da relação de velocidade (considerando restrições de tamanho da polia)

Prós:

• Operação e manutenção econômicas
• Capacidade de transmissão de potência de longa distância
• Mais suaves e silenciosas do que as transmissões por corrente
• Absorção de vibração/impacto

Contras:

• O deslizamento afeta as relações de velocidade
• Cargas pesadas nos rolamentos/eixos
• Faixa de velocidade limitada
• Ajustes periódicos de tensão necessários

A versatilidade das transmissões por correia - desde o controle de movimento de precisão até a transmissão de alta potência - as torna indispensáveis em todas as indústrias. Sua relação custo-benefício, confiabilidade e flexibilidade superam as limitações, como sensibilidade ambiental e necessidades de manutenção periódica. A seleção e instalação adequadas garantem o desempenho ideal em diversos sistemas mecânicos.