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TRANSMISIONES POR FAJAS EN V

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TRANSMISIONES POR FAJAS EN V

1. 1. TRANSMISIONES POR FAJAS EN V 1. ELEMENTOS ..............................................................................................................................................2 2. VENTAJAS ..................................................................................................................................................2 3. DESVENTAJAS...........................................................................................................................................3 4. INSTALACION ...........................................................................................................................................3 5. MANTENIMIENTO....................................................................................................................................3 6. CONSERVACION.......................................................................................................................................4 6.1. LUGAR DE ALMACENAMIENTO ..............................................................................................................4 6.2. TEMPERATURA......................................................................................................................................4 6.3. LUZ .......................................................................................................................................................4 6.4. OZONO ..................................................................................................................................................4 6.5. HUMEDAD.............................................................................................................................................4 6.6. ALMACENAMIENTO...............................................................................................................................4 6.7. LIMPIEZA ..............................................................................................................................................5 7. RELACION DE TRANSMISION..............................................................................................................5 8. SELECCION................................................................................................................................................5 8.8. SECCIONES............................................................................................................................................5 8.9. POLEAS .................................................................................................................................................6 8.10. EJEMPLO ...............................................................................................................................................7
2. 2. Página 2 de 8 TRANSMISIONES POR FAJAS EN V 1. ELEMENTOS Los elementos de una transmisión por faja en V son:  Polea conductora: es aquella que transmite el movimiento y va montada sobre el eje del motor.  Polea conducida: es la que recibe el movimiento.  Faja en V: es el elemento que permite la transmisión del movimiento entre una y otra polea.  Tensores: son poleas también, que se usan para tensar las fajas. Las transmisiones por fajas en V pueden usar más de una faja de acuerdo a las necesidades de transmisión de potencia, en este caso se fabrican poleas de dos, tres o más canales. Las poleas son fabricadas de acero, fundición y de aluminio; cuando se puede usar este último material, se logra aligerar el peso de las poleas. El uso de uno u otro material depende de la potencia que se transmite. En cuanto a las fajas, éstas son fabricadas de caucho y cuando son reforzadas llevan alambre. 2. VENTAJAS Las transmisiones por fajas en V, presentan las siguientes ventajas:  Posibilidad de unir el eje del motor con el eje del equipo conducido a distancias relativamente grandes  Funcionamiento suave y sin choques  Costo inicial relativamente bajo  Requieren poco mantenimiento
3. 3. Página 3 de 8  Protección de otros equipos contra sobrecargas puesto que la faja transmite una carga limitada, al superarse esa carga se produce resbalamiento. 3. DESVENTAJAS Estas son:  Grandes dimensiones exteriores  Cierta variación en la relación de transmisión por causa del resbalamiento de la correa  Altas cargas sobres los ejes y apoyos  Duración relativamente baja (1000 a 5000 horas) 4. INSTALACION Para instalar una transmisión por fajas en V debemos seguir unas pocas pero importantes recomendaciones:  Limpieza: Asegurarse que las poleas estén limpias de aceite o pintura y libres de bordes agudos o rebabas.  Alineamiento: Instalar las poleas paralelas y en línea. Utilizar una regla o escuadra a través de las caras de las poleas para verificar  Tensión: El eje debe tener el movimiento adecuado para instalar las fajas y mantener la tensión de las mismas. Usar tensores si es necesario  Poleas múltiples: Cuando se usen poleas con varias fajas, es recomendable emplear todas las fajas de una misma marca; puesto que las tolerancias entre fajas para juegos múltiples varían.  Una faja en V debe trabajar con su superficie superior enrasando aproximadamente con la parte superior del canal de la polea; debe quedar un juego entre la base de la faja y el fondo del canal, de modo que la faja actúe sobre los flancos del canal. 5. MANTENIMIENTO Las transmisiones por fajas en V se caracterizan por requerir poco mantenimiento. Usualmente es necesario retensarlas sólo ocasionalmente. Un chequeo periódico debe incluir los siguientes puntos:  Chequear la tensión de la faja de forma tal que no resbale con la carga máxima.  Verificar el alineamiento  Proteger las transmisiones de fajas en V con guardas tanto por seguridad como para prevenir el ingreso de materiales extraños  Cuando la faja muestre signos de deterioro tales como raeduras o desgaste debe ser reemplazada  Las fajas deben almacenarse en lugar oscuro, fresco y seco  Al cambiar un juego de fajas debe revisarse el desgaste de las poleas. Si hay más de 1/16" de desgaste (medido usando un gauge adecuado), a lo largo del canal de la polea, esto afectará la duración de la faja.
4. 4. Página 4 de 8 6. CONSERVACION Las fajas en V permanecen invariables en sus propiedades durante muchos años, si se las almacena correctamente. Las condiciones no favorables y un tratamiento inadecuado, hacen que los productos gomados alteren sus propiedades físicas. 6.1. Lugar de almacenamiento Deben de almacenarse en un lugar seco, fresco y libre de polvo. No almacenarlas junto con productos químicos, disolventes, combustibles, lubricantes, ácidos. 6.2. Temperatura La temperatura de almacenamiento debe estar entre 15°C y 25°C. De modo general las temperaturas más bajas no perjudican las fajas en V, pero dado que por el frío se endurecen mucho, hay que calentarlas a una temperatura de 25°C antes de utilizarlas. Los motores deben de disponer de una reserva de potencia, cuando se arranca con temperaturas constantemente bajas, para evitar ranuras y fisuras en las fajas. 6.3. Luz Las fajas en V deben protegerse del sol, especialmente de la luz solar directa, así como de las luces artificiales intensas, de alto contenido ultravioleta (configuración de ozono), como por ejemplo tubos fluorescentes. Donde es posible, se deben pintar las ventanas de rojo o anaranjado, pero en todo caso no de azul. 6.4. Ozono Para contrarrestar los efectos nocivos del ozono, los depósitos no deben de tener ningún tipo de instalaciones productoras de ozono, tales como luces fluorescentes, lámparas de vapor de mercurio, equipos de alto voltaje eléctrico. Hay que evitar los gases de combustión y vapores, que pueden llevar a la configuración de ozono producido por procesos fotoquímicos. 6.5. Humedad No se deben almacenar fajas en un lugar húmedo y se ha de tener cuidado siempre de que no surja condensación alguna. La humedad atmosférica relativa, más favorable está por debajo del 65%. 6.6. Almacenamiento Almacenar las fajas sin ninguna tensión, presión o deformación. Puesto que las tensiones favorecen una deformación permanente y conduce a la formación de fisuras. Si se almacenan las fajas horizontalmente, una encima de otra, se recomienda que la altura de almacenamiento no supere los 300 mm, para evitar deformaciones. Si se les cuelga, por razones de espacio, el diámetro del cilindro donde descansa la faja, debe corresponder por lo menos a 10 veces la altura de la faja.
5. 5. Página 5 de 8 6.7. Limpieza Se pueden limpiar las fajas con una mezcla de glicerina y alcohol, en relación de 1:10. No utilizar gasolina, benzol u otros productos similares. Tampoco objetos de cantos vivos, papel de lija, etc., puesto que deterioran mecánicamente las fajas. 7. RELACION DE TRANSMISION La relación de transmisión de una trasmisión mecánica por fajas en V, viene dada por la siguiente relación: RPM de la polea conductora i = ------------------------------------------ RPM de la polea conducida Relación que es equivalente a: Diámetro de paso de la polea conducida i = --------------------------------------------------------- Diámetro de paso de la polea conductora 8. SELECCION Las transmisiones por faja en V se emplean para potencias del orden de cientos de kilowatt; las velocidades tangenciales (vt) máximas son hasta 20 a 25 m/s. Los valores máximos para la relación de transmisión (i) se encuentran entre 10 y 15. La información que se necesita para seleccionar fajas para una transmisión comprende:  Condiciones de servicio: Continuo, intermitente  Condiciones de operación: humedad, polvo, etc.  Distancia entre centros de acuerdo al espacio disponible  RPM: equipo conductor, equipo conducido  Potencia a transmitir y tipo de máquina Las fajas en V están normalizadas y para ellas básicamente debemos especificar dos parámetros: sección y longitud. 8.8. Secciones Las secciones industriales más usadas son las denominadas A, B, C, D y E.
6. 6. Página 6 de 8 Figura 1 Cuadro 1 Secciones nominales de las fajas en V Sección Ancho (w) Espesor (t) Mm Pulgadas mm Pulgadas A 13 ½ 8 5/16 B 17 21/32 11 13/32 C 22 7/8 14 17/32 D 32 1 ¼ 19 ¾ E 40 1 ½ 25 29/32 8.9. Poleas Las dimensiones de fabricación de las poleas para fajas en V podemos encontrarlas en la siguiente tabla:
7. 7. Página 7 de 8 Figura 2 Cuadro 2 Dimensiones estándares de canales para poleas de fajas múltiples Faja Diámetro de paso (Pulg.) Angulo canal Dimensiones estándares (Pulg.) Mínimo recomendado Intervalos W D X S E A 3,0 2,6 – 5,4 34° 0,494 0,490 0,125 5/8 3/8 > 5,4 38° 0,504 B 5,4 4,6 – 7,0 34° 0,637 0,580 0,175 ¾ ½ >7,0 38° 0,650 C 9,0 7,0 – 7,99 34° 0,879 0,780 0,200 1 11/168,0 – 12,0 36° 0,887 > 12,0 38° 0,895 D 13,0 12,0 – 12,99 34° 1,259 1,050 0,300 1 7/16 7/813,0 – 17,0 36° 1,271 > 17,0 38° 1,283 E 21,0 18,0 – 24,0 36° 1,527 1,300 0,400 1 ¾ 1 1/8 >24,0 38° 1,542 8.10. Ejemplo A continuación presentamos un ejemplo de selección de fajas en V. Se trata de seleccionar un faja en V para una bomba centrífuga que funciona 24 horas a 870 RPM y que es accionada por un motor de corriente alterna tipo jaula de ardilla de 15 kW (20 HP) a 1740 RPM. La distancia entre centros debe ser próxima pero no mayor de 800 mm y el diámetro exterior de la polea conducida no debe exceder los 310 mm  De Tabla 1: Factor de servicio 1,2
8. 8. Página 8 de 8  Potencia de diseño: 15 x 1,2 = 18 kW  De Tabla 2 con potencia de diseño y RPM del eje más rápido: Sección de la faja B.  De Tabla 3, eligiendo el diámetro de paso de la polea conducida de 300 mm y con la relación de transmisión i = 1740 / 870 = 2, tenemos que el diámetro de paso de la polea conductora será de 150 mm.  Longitud de la faja: se calcula de la siguiente expresión:  (D – d)2 L = 2C + 1,57 (D + d) + ------------ 4C Donde: L = Longitud de la faja C = distancia entre centros D = diámetro de paso de polea mayor d = diámetro de paso de polea menor L = 2 x 800 + 1,57 (300 + 150) + (300 – 150)2/4 x 800 L = 2314 mm  En la Tabla 6 vemos que la longitud normalizada más próxima para faja B es 2280 mm  Con la longitud real de la faja calculamos la distancia exacta entre centros Ce = A +  ( A2 – 8B2) Donde A = L / 4 - ( D + d) / 8 y B = ( D – d) / 8 Ce = 783 mm, lo cual cumple con las condiciones.  Ahora en la Tabla 4 para faja de sección B, con el diámetro de la polea más pequeña y la velocidad del eje más rápido, encontramos la potencia por faja: 4, 29 kW  De la misma tabla y usando la relación de transmisión, encontramos la potencia adicional por faja: 0,54 kW Entonces tenemos 4,29 + 0,54 = 4,83 kW  Factor de corrección de ángulo de Tabla 5 con (D - d)/Ce = 0,19, tenemos 0,97  Factor de corrección de longitud de faja de la Tabla 6, tenemos 1,00  Se corrige la potencia por faja hallada anteriormente por estos factores: 4,83 x 0,97 x 1,00 = 4,69 kW  Número de fajas requeridas: 18 / 4,69 = 3,83, es decir 4 fajas B 2280 (B 90) Ing. Víctor D. Manríquez 20130326