Sistemas de polea y correa.

Se trata de sistemas formados por pares de ruedas o poleas situadas a cierta distancia, con ejes normalmente paralelos, que giran simultáneamente transmitiendo el movimiento desde el eje de entrada o motriz hasta el eje de salida o conducido mediante una correa.

Un sistema de transmisión por correa es un conjunto de dos poleas acopladas por medio de una correa con el fin de transmitir fuerzas y velocidades angulares entre árboles paralelos que se encuentran a una cierta distancia.

La fuerza se transmite por efecto del rozamiento que ejerce la correa sobre la polea.

El movimiento que se transmite a la rueda conducida tiene el mismo sentido que el movimiento de la rueda conductora, mientras que su módulo, como veremos más adelante, depende de los diámetros de las poleas.

Dibujo simbólico de un sistema polea-correa directo con los parámetros característicos.
Representación normalizada y parámetros característicos de un sistema polea-correa.
Dibujo simbólico de un sistema polea-correa con la correa cruzada y los parámetros característicos.
Representación normalizada y parámetros característicos de un sistema polea-correa con la correa cruzada. 

Ventajas e inconvenientes.

El proceso de transmisión del movimiento con correa es un proceso de elevado rendimiento (95-98%) y precio reducido.

Estos mecanismos son muy empleados en distintos aparatos: electrodomésticos (neveras, lavadoras, lavavajillas…), electrónicos (disqueteras, equipos de vídeo y audio,…) y en algunos mecanismos de los motores térmicos (ventilador, distribución, alternador, bomba de agua…).

Su principal inconveniente es la limitación para transmitir grandes potencias, debido al deslizamiento de la correa sobre la polea.

Partes.

Las poleas no son más que una rueda (llanta) con una hendidura en su centro para acoplarla a un eje en torno al cual giran. Para asegurar el contacto entre polea y correa se talla en la polea un canal o garganta que “soporta” a la correa.

En un sistema de transmisión de poleas son necesarias dos de ellas:

Una conductora, de entrada o motora, que va solidaria a un eje movido por un motor.

Otra conducida, de salida o arrastrada, también acoplada a un eje y que es donde encontraremos la resistencia que hay que vencer.

Como hemos visto, la fuerza que transmiten las poleas es debida al rozamiento que ejerce la correa sobre la polea, por lo que la correa es un elemento decisivo en este sistema de transmisión de movimiento.

La correa en su funcionamiento está sometida a esfuerzos. Pero sus dos tramos no soportan los mismos esfuerzos; el tramo que va de la rueda motriz la conducida se encuentra flojo, mientras que el otro está totalmente tenso.

Suelen estar fabricadas de caucho resistente al desgaste y reforzadas con cuerdas para mejorar el comportamiento a tracción.

Tipos de correas.

Las correas pueden ser de distintos tipos:

  1. Trapezoidales: Son las más utilizadas, pues se adaptan firmemente al canal de la polea evitando el posible deslizamiento entre polea y correa.
  2. Redondas: Se utilizan correas redondas cuando ésta se tiene que adaptar a curvas cerradas cuando se necesitan fuerzas pequeñas.
  3. Planas: Cada vez de menor utilización, se emplean para transmitir el esfuerzo de giro y el movimiento de los motores a las máquinas.
  4. Dentadas: Las correas dentadas, que además son trapezoidales, se utilizan cuando es necesario asegurar el agarre. En ellas el acoplamiento se efectúa sobre poleas con dientes tallados que reproducen el perfil de la correa. Este tipo es el más empleado en las transmisiones de los motores de los automóviles.
Dibujo de los tipos de correa fundamentales.
Tipos de correa.

Tipos de sistemas.

Fundamentalmente tres sistemas:

  1. Directo
  2. Correa invertida
  3. Ejes cruzado.
Dibujo simbólico de un sistema polea corea directo.
Polea-correa sistema directo.
Dibujo simbólico de un sistema polea-correa con la correa invertida.
Sistema polea-correa con correa invertida.
Dibujo simbólico de un sistema polea-correa con transmisión entre ejes cruzados.
Sistema polea-correa con transmisión entre ejes cruzados.

Trenes de Poleas.

Un tren de poleas es un sistema de ruedas o poleas con correa formado por más de dos ruedas. El movimiento de giro del eje 1 se transmite al eje 2 mediante el par de poleas A-B. La polea B y C están fijadas en el mismo eje, por lo que su velocidad es la misma. La transmisión del eje 2 al 3 se realiza mediante el par de ruedas 3-4.

De igual forma que en las ruedas de fricción, la relación de transmisión se puede calcular como relación entre la velocidad de salida entre la de entrada, o mediante la relación entre diámetro de entrada entre el de salidasólo en el caso de poleas que transmiten el movimiento directamente.

La finalidad de estos sistemas de transmisión es transmitir movimientos de un lugar a otro pero, sobre todo, modificar sus características: su velocidad y, como consecuencia, la fuerza que puede desarrollar. A continuación vamos a ver la ecuación que nos determina cómo determinar la relación de transmisión en sistemas de poleas.

Cálculo

De igual forma que en las ruedas de fricción, la relación de transmisión se puede calcular como relación entre la velocidad de salida entre la de entrada, o mediante la relación entre diámetro de entrada entre el de salidasólo en el caso de poleas que transmiten el movimiento directamente.

La finalidad de estos sistemas de transmisión es transmitir movimientos de un lugar a otro pero, sobre todo, modificar sus características: su velocidad y, como consecuencia, la fuerza que puede desarrollar. A continuación vamos a ver la ecuación que nos determina cómo determinar la relación de transmisión en sistemas de poleas.

i igual a n sub s dividido entre n sub e igual a d sub e entre d sub s.

Siendo i la relación de transmisión, ns la velocidad de salida, ne la velocidad de entrada, de el diámetro de la rueda de entrada, ds el diámetro de la rueda de salida. Recuerda que la transmisión sólo se puede calcular en base a los diámetros (o los radios) entre pares de ruedas que transmiten el movimiento directamente de una a otra.

Diferentes sistemas de polea-correa

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