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Transmisión por Correas


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So/P [tensión inicial/fuerza útil]
Siendo :
i
f
  : Flexiones por segundo de un segmento de correa (seg
-1
).
n
p
: Cantidad de poleas en contacto con la correa.
v  : Velocidad de la correa (m/s).
L
n
: Longitud normalizada de la correa (mm).
Donde :
i
f
  = 30 seg
-1
      perfil normal.
i
f
  = 60 seg
-1
      perfil estrecho.
i
f
  = 100 seg
-1
    perfil estrecho de flancos abiertos.
Verificación del ángulo de contacto menor.
Michos diseñadores no conocen la influencia tan negativa que provoca en la capacidad de carga de la transmisión
por correas un ángulo de contacto inferior a 120
. Esto se hace evidente en la figura 9, donde puede ser observado
que ángulos menores que el recomendado requieren una tensión inicial en la correa superior a la fuerza útil que se
desea trasmitir.
Con el objetivo de calcular el ángulo de contacto en una transmisión por correa abierta y de dos poleas, puede ser
empleada la siguiente fórmula :
1
1
2
1
2
1
2
2
180
57
90
120
cos
.....
d
d
a
d
d
a
Siendo :
1
   : Ángulo en la polea menor (
).
d1   : Diámetro primitivo de la polea menor (mm).
d2  : Diámetro primitivo de la polea mayor (mm).
a    : Distancia entre centros de poleas (mm).
Para esquemas de transmisión con más de dos poleas es conveniente un análisis gráfico que permita obtener los
ángulos de contacto entre la correa y las poleas por una medición de ellos en el dibujo a escala.
Cálculo de la potencia nominal transmisible por correa [N1
.
Prácticamente en la mayoría de los manuales de cálculo de transmisiones por correas ofrecidos por los fabricantes son
brindadas tablas con valores de potencia útil admisible por correa en función del diámetro primitivo menor d1, la razón
de transmisión u y las revoluciones por minutos de la polea menor. En los anexos, son mostradas algunas tablas con
valores de potencia nominal transmisible por correa para un ángulo de contacto de 180
y una longitud básica de
referencia Lb, compilados de un catalogo de la firma alemana Optibelt.
0
0,5
1
1,5
2
2(77o)
3(123o)
4(155o)
5(180o)
Razón de tensado (ángulo de contacto)
Fig. 9 - Comportamiento de la relación
entre el tensado estático y la
fuerza útil S
0
/ P en función del
ángulo de contacto
.
Aunque no existe una exacta coincidencia de las magnitudes de potencia nominal transmisible por correa entre los
diferentes fabricantes y normas, en la actualidad ha tenido una gran aceptación y generalización la siguiente fórmula
de cálculo, brindada por Asociación de Fabricantes de Goma (RMA) para el cálculo de la referida potencia :
N
d
n
k1
k2
d
k3
d
n
k
d
n
k2
n
K
u
1
1
1
1
2
4
10
1
1
1
'
'
'
'
log
Siendo :
N1
  : Potencia transmisible por correa (kW).
d1     : Diámetro de la polea menor (mm).
K
u
    : Factor por razón de transmisión.
n
n1
'
1000
          : Mil revoluciones por minuto en la polea rápida.
K1 , K2 , K3  y  k
4
   :  Factores empíricos evaluables en las tablas 20 y 21.
Tabla 20 - Factores de cálculo K1 , K2 , K3  y  k
4
en la fórmula de la potencia nominal transmisible por correa para
secciones de perfil normal.
Perfil
k1
k2
k3
k
4
A
0,03826
1,232
7,043 x 10
-9
0,006244
B
0,06784
3,261
1,403 x 10
-8
0,01074
C
0,1261
9,004
2,653 x 10
-8
0,04270
D
0,2763
32,23
6,301 x 10
-8
0,04270
AX
0,05848
1,482
1,001 x 10
-8
0,01192
BX
0,08390
2,635
1,410 x 10
-8
0,01684
CX
0,1317
4,965
2,412 x 10
-8
0,02537
Tabla 21 - Factores de cálculo K1 , K2 , K3  y  k
4
en la fórmula de la potencia nominal transmisible por correa para
secciones de perfil normal.
Perfil
k1
k2
k3
k
4
SPZ
0,04261
1,420
9,413 x 10
-9
0,005177
SPA
0,06474
2,852
1,342 x 10
-8
0,007942
SPB
0,11480
7,549
2,674 x 10
-8
0,01366
SPC
0,21388
20,843
5,056 x 10
-8
0,02572
XPZ
0,04084
1,140
6,943 x 10
-9
0,004679
XPB
0,1165
5,800
1,660 x 10
-8
0,01271
3V
0,04261
1,420
9,413 x 10
-9
0,005177
5V
0,11480
7,549
2,674 x 10
-8
0,01366
8V
0,3025
36,78
7,192 x 10
-8
0,03426
3VX
0,04084
1,140
6,943 x 10
-9
0,004679
5VX
0,1165
5,800
1,660 x 10
-8
0,01271
Para perfiles normales : 
K
u
x
1
1
0,
35
1
10
2
10
log
                                           
x
u
1
0,
35
1
1
Para perfiles estrechos : 
K
u
x
1
1
0,
3846
1
10
2
10
log
                                           
x
u
1
0,
3846
1
1
Cálculo de la cantidad de correas Z.
 
L
c
c
N1
fs
N
Z
                                           (14)
Siendo :
N    : Potencia a trasmitir (kW).
z     : Cantidad de correas.
N1
: Potencia nominal transmisible por correa (kW).
c
    : Coeficiente de ángulo de contacto (fórmula 10).
fs    : Factor de servicio (tabla 18).
                      ©
L
   :Coeficiente por corrección de la longitud.
Donde :
                         para perfil normal             
c
L
L
Ln
L
n
b
1
165
10
10
10
log
log
log
,
                        para perfil estrecho            
c
L
L
Ln
L
n
b
1
0,
82
10
10
10
log
log
log
 
                 Tabla 22 - Longitudes básicas de referencia L
b
.
perfil
Z
A
B
C
D
SPZ
SPA
SPB
SPC
3V
5V
8V
L
b
(mm)
1370
1710
2330
3720
6115
1600
2500
3500
5600
1600
3175
6350
Cálculo del tensado estático So.
Para el cálculo del tensado estático será empleada la fórmula (9) según fue explicado en el epígrafe 3.4.1.
4.2 - Cálculo de la Vida Útil de la Correa.
Aun no se ha creado teóricamente un método de cálculo exacto, en el cual se tomen en consideración todos los
factores principales que influyen en la vida útil de la correa de transmisión. Los datos exactos que se tienen de las
investigaciones realizadas permiten solo aproximarse a una valoración por separado de la influencia de los esfuerzos
que cambian cíclicamente y del calentamiento de la correa en su duración.
1flex2 flex1 P
Usualmente el cálculo de la vida útil de las correas que son explotadas en condiciones normales está basado en la
resistencia a la fatiga y considera los esfuerzos que actúan en la correa.
Fig. 11 - Esfuerzos que se producen en diversas partes de una correa en una vuelta completa.
o
   : Esfuerzo por tensado estático.
P
   : Esfuerzo por fuerza útil.
V
   : Esfuerzo por el efecto de la fuerza centrífuga.
flex
: Esfuerzo por flexión de la correa.
4.2.1 - Cálculo Según los Esfuerzos Normales.
En una correa trapecial el esfuerzo resultante es debido a la acción de las siguientes componentes del esfuerzo, los
cuales pueden ser calculados como :
- Esfuerzo por tensado estático   
0
S
A
o
     (MPa)
                         Siendo :
S
o
  : Fuerza por tensado estático en una correa (N).
A   : Área de la sección transversal (mm²) , (Tabla 16).
- Esfuerzo por el efecto de la fuerza centrífuga 
V
q
v
g
2
1000
     (MPa)
Siendo :
q :Peso específico de la correa (N/dm³). Generalmente es aceptado q
12,5 N/dm³ .
v : Velocidad de la correa (m/s).
g : Aceleración de la gravedad. g = 9,81 m/s² .
v
p
0
2
v
p
0
2
2
flex
v
p
0
2
flex
v
p
0
2
A
B
C
D
A
A
B
C
D
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