Bandas Y Poleas

Introducción

Entre los dispositivos de transmisión mecánica, se encuentra la transmisión por banda; De aplicación común en la industria, este sistema consta de dos poleas solidarias cada una a un eje y acopladas por medio de una banda; es un sistema muy silencioso, no necesita lubricación y resulta poco costoso de construir, además presenta la característica de que puede ser utilizado como un fusible mecánico. Los sistemas de transmisión por banda presentan un costo inicial de producción relativamente bajo comparado con otros elementos de transmisión mecánica. A continuación se presenta el diseño de un sistema de transmisión por banda utilizado par generar movimiento a un eje central, solidario a un sistema de engranajes helicoidales, rectos y a una transmisión por cadena, cuya función principal es la reducir la potencia de entrada de un motor eléctrico, para generar una operación eficiente de un molino de bolas y una mezcladora de concreto.

OBJETIVO GENERAL

• Diseñar un sistema de transmisión por banda, el cual opere eficientemente para las condiciones de diseño especificadas.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Aprovechar las ventajas que ofrecen los software de diseño para elementos de transmisión por banda para optimizar los diseños y ser mas competitivos y eficaces a la hora de seleccionar un tipo de banda para una aplicación especifica.

• Identificar las diferentes componentes de maquinaría disponibles en el mercado.

• Comprender el verdadero uso de una transmisión por banda, y aplicar los conocimientos adquiridos, para la solución de problemas en la industria.

Desarrollo del diseño

Una banda es un elemento flexible capaz de transmitir potencia que sienta en forma

Ajustada sobre un conjunto de poleas o poleas acanaladas. Cuando se utiliza para reducir de velocidad, como en este caso, la polea acanalada más pequeña se monta en el eje de alta velocidad el cual estará acoplado a un motor eléctrico AC síncrono Torque normal, La polea de mayor ira acoplada a un eje central como se muestra en la siguiente ilustración. En este eje central trasmite la potencia, por medio de un conjunto de engranajes helicoidales y rectos, a otros dos ejes los cuales irán acoplados a un molino de bolas y a una mezcladora de cemento respectivamente.

Ilustración 1.Esquema de transmisión general.

Por medio del software Maximizer proporcionado por el fabricante de bandas de transmisión Goodyear, se obtendrá un diseño eficiente para esta aplicación; Los datos de entrada de la maquinaria y sus elementos mecánicos son los siguientes.

Ilustración 2. Parámetros operación maquinaria.

Cálculo de transmisión por banda

Se supone que la maquinaria, en este caso tanto la mezcladora de cemento, como el molino de bolas operaran los 6 días de la semana, por consiguiente se tiene que:

1.1 Cálculo de potencia en el motor.

Con los datos de operación de maquinaria y teniendo en cuenta las eficiencias de los componentes mecánicos presentes en los ejes, determinamos la potencia en el eje S1 o eje central.

Donde:

Por consiguiente la potencia del motor se determina de la siguiente manera.

1.2 Cálculo relación de transmisión por banda.

A continuación se procede a determinar la relación de transmisión por banda, de la siguiente manera.

Remplazando el valor hallado anteriormente para la relación de transmisión por banda se obtiene el siguiente valor para la relación de transmisión por engranajes rectos.

Por consiguiente determinamos las Rpm de la polea inducida de la siguiente manera.

1.3 Cálculo del factor de servicio.

Este factor de servicio depende del tipo de maquinaría que se utiliza, para este caso tendremos una mezcladora de cemento y un molino de bolas, por consiguiente con ayuda de la tabla para factores de servicio del software maximizer tendremos los siguientes valores.

• Máquina # 1 (Molino de bolas).

Banda sincrónica=1.9

Banda V=1.4

Ilustración 3. Factor de servicio máquina # 1.

• Máquina # 2 (Mezcladora de cemento).

Este tipo de maquina no aparece específicamente en la tabla que proporciona el software maximizer, por consiguiente se busca en la siguiente tabla una maquinaria similar, para tomar una valor coherente del factor de servicio.

Ilustración 4.Características de maquinaría.

Se considera la máquina mezcladora de cemento como un mezclador de tipo liquido-solido, como aparece en la tabla anterior, por consiguiente se le asocia en la tabla del software maximizer, con un mezclador ladrillo-arcilla.

Ilustración 5. Factores de servicio máquina #2

Banda sincrónica=1.7

Banda V=1.2

Por consiguiente se selecciona el mayor valor de los factores de servicio hallados para una Banda en V.

Factor de servicio (Banda V) =1.4

Cálculo de la potencia de diseño

Hallados el factor de servicio y la potencia del motor se puede determinar la potencia de diseño con la siguiente expresión.

Selección tipo de banda

Se decide utilizar una banda de sección angosta, por consiguiente de la siguiente figura se selecciona su referencia.

Ilustración 6.Selección tipo de banda.

Finalmente se selecciona una banda sección angosta referencia 5V (no ranurada).

4. Cálculo diámetro exterior polea motriz.

Con ayuda de la siguiente tabla y teniendo en cuenta que la banda a utilizar será de sección angosta 5V tenemos que:

Ilustración 7. Tabla de Dimensiones fabricante.

Por consiguiente de la tabla que proporciona el fabricante de motores hallamos el diámetro exterior mínimo recomendado.

Ilustración 8.Tabla fabricante motores

Como esta potencia del motor y su velocidad e interpolando entre los siguientes valores, para determinar el diámetro exterior de la polea motriz.

Por consiguiente para una potencia de:

Ahora se selecciona el máximo valor hallado entre las dos tablas anteriores.

Finalmente

• Tipo de banda = Banda sección angosta 5V

•

Ahora determinamos el diámetro exterior de la polea inducida.

Cálculo de distancia entre centros

La distancia entre centros debe encontrarse entre el siguiente intervalo.

Cálculo de la transmisión por medio software maximizer

Con ayuda del software maximizer optimizaremos el diseño de la banda de transmisión, inicialmente el programa

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