EN
Correia múltipla em V: uma correia múltipla em V é uma correia de forma circular, com vários entalhes triangulares longitudinais fixados à base plana da correia (consulte a Figura 1). Sua superfície de trabalho é constituída pelos lados dos entalhes, configurando assim um novo tipo de correia de transmissão. Ao incorporar as vantagens tanto das correias planas quanto das correias em V, bem como suas desvantagens, esse tipo de correia tem-se tornado cada vez mais difundido nos últimos anos.
I. Características das Transmissões com Correias Múltiplas em V
1. Em comparação com as transmissões convencionais por correias em V, as transmissões com correias múltiplas em V oferecem as seguintes vantagens:
(1) As correias múltiplas em V são utilizadas para distribuir uniformemente a pressão em todas as superfícies de contato, aproveitando a incompressibilidade do fluido da borracha (ver Figura 2). O nível de eficiência de contato na superfície em forma de cunha da correia e na ranhura da polia é próximo de 100%. Como resultado, as correias múltiplas em V, com a mesma largura das correias em V convencionais, podem suportar 30–50% mais carga do que as correias em V padrão.
(2) Devido à sua finura, uma correia múltipla em V só pode ter um diâmetro efetivo mínimo da polia (demin) equivalente a um terço ou a um quinto do diâmetro de uma polia para correia em V convencional. Sua estrutura é, portanto, menos volumosa e o custo é reduzido (os valores de demin estão indicados na Tabela 2).
(3) Os acionamentos com correias múltiplas em V evitam eficazmente as limitações dos acionamentos com múltiplas correias em V, incluindo vibração, carregamento desigual e relações de transmissão instáveis causadas por variações no comprimento da correia.
(4) As correias múltiplas em V têm baixa alongamento e não escorregam quando sobrecarregadas. Há um movimento relativo mínimo entre as cunhas e as ranhuras da polia, gerando assim menos calor por atrito e proporcionando um ciclo de vida prolongado tanto para a correia quanto para as superfícies de trabalho da polia.
(5) As correias múltiplas em V são muito flexíveis e leves; portanto, não há perda de potência devido à flexão nem às forças centrífugas durante a transmissão, o que resulta em alta eficiência de transmissão.
2. Elas possuem a mesma flexibilidade das transmissões por correia plana, o que significa que polias tensoras podem ser instaladas na parte interna ou externa da correia múltipla em V. Contudo, diferentemente das correias planas, não se deslocam da polia enquanto esta estiver em operação. Devem ser utilizadas em transmissões de alta velocidade e podem atingir velocidades de até 10.000 r/min, com uma relação de transmissão de 1:10.
3. As polias para correias múltiplas em V também são mais fáceis de fabricar e usinar, pois não exigem ferramentas ou equipamentos especiais, ao contrário das transmissões por correias sincronizadas. Os requisitos de instalação são menores do que os das correias sincronizadas, tornando-as fáceis de serem adotadas por muitas fábricas. A substituição de correias sincronizadas por correias múltiplas em V pode ser altamente custo-eficaz sempre que as relações de transmissão mecânica permitirem tolerâncias ligeiras.
II. Introdução às Correias Múltiplas em V e aos Sistemas de Polias
1. Modelos de Correias Múltiplas em V e Dimensões da Seção Transversal
As correias múltiplas em V são classificadas, com base no material, em borracha e poliuretano. As correias em V ranhuradas de borracha possuem maior capacidade de resistência ao calor e à carga do que as variedades de poliuretano e são mais comumente utilizadas. As correias em V ranhuradas de borracha enquadram-se na classificação PH conforme a norma ISO/DP9982-1988, conforme indicado na Tabela 1. As correias PH são empregadas principalmente em máquinas de escritório e em sistemas de transmissão de instrumentação, destinando-se sobretudo à transmissão de movimento. As correias PK têm uma finalidade específica em aplicações automotivas, como acionamento do ventilador, alternador e bomba d’água. As correias PJ, PL e PM são amplamente utilizadas em sistemas de transmissão de máquinas industriais gerais. A designação das correias múltiplas em V em alguns países, como os Estados Unidos e o Reino Unido, inclui as letras H, J, K, L e M, sendo o tamanho básico da correia muito semelhante ao apresentado na Tabela 1. As mais populares entre elas são os tipos J e L. Embora existam pequenas variações nas dimensões dos aspectos da seção transversal entre diferentes países, isso não impede a intercambiabilidade universal entre os produtos. No caso das correias múltiplas em V do tipo M, o ângulo da cunha é idêntico em todos os países e seu valor é 40°, mas a distância entre as cunhas difere. Como resultado, as correias múltiplas em V do tipo M de diversos países nem sempre são compatíveis entre si.
A marcação ISO da correia consiste no número do entalhe, no tipo de seção transversal da correia e no seu comprimento efetivo. Como ilustração, uma correia do tipo PM, composta por 10 entalhes e com um comprimento efetivo de 3550 mm, é identificada como 10PM3550, mas no Reino Unido e nos Estados Unidos é identificada como 550M10.
Equipamentos especializados são utilizados para medir o comprimento efetivo (L) da correia. Cada modelo de correia possui valores específicos relacionados ao diâmetro efetivo da polia (d) quando medidos. É importante observar que o comprimento efetivo (L) utilizado pela ISO, em comparação com a terminologia de comprimento de passo (Pitch Length) empregada em países como o Reino Unido e os Estados Unidos, refere-se, na verdade, ao mesmo comprimento. Ambos indicam a circunferência da correia no diâmetro efetivo da polia d. Séries padronizadas idênticas de comprimento de passo foram estabelecidas no Reino Unido, nos Estados Unidos, no Japão e em outros países, mas não na norma ISO/DP9982.
2. Tipos de Polias e Dimensões da Seção Transversal
As polias para correias múltiplas em V são classificadas em cinco tipos com base na norma ISO/DP 9982, e suas dimensões da seção transversal estão apresentadas na Figura 4 e na Tabela 2.
O diâmetro externo (da) da polia pode ser (conforme especificado pela ISO) igual ou diferente do diâmetro efetivo (d.). No entanto, em outros países, como o Reino Unido, os Estados Unidos e o Japão, o diâmetro externo da polia é totalmente comparável ao diâmetro primitivo. Deve-se mencionar que o diâmetro efetivo, especificado pela ISO, e o diâmetro primitivo utilizado em países como o Reino Unido e os Estados Unidos correspondem, na verdade, ao mesmo diâmetro. Tanto em termos de comprimento efetivo da correia quanto de diâmetro efetivo, a exposição e as especificações desses parâmetros na ISO são rigorosamente definidas e precisas. A razão é que o diâmetro primitivo real (dp) de uma polia para correias múltiplas em V deve situar-se na localização da camada neutra da correia após esta ser montada na polia e corretamente tensionada, conforme ilustrado na Figura 5.
Com base na Figura 5, podemos observar que a força no diâmetro primitivo da polia é calculada utilizando a seguinte equação:
A Tabela 2 indica a diferença efetiva entre as linhas △e na fórmula.
A velocidade periférica (V) e a relação de transmissão (i) da correia são calculadas principalmente com base no diâmetro da circunferência primitiva, cuja equação é:
Onde: dp1 é o diâmetro da circunferência primitiva da polia menor, em milímetros; n1 é a velocidade de rotação da polia menor, em rotações por minuto.
Na equação: 1 e 2 referem-se, respetivamente, à polia menor e à polia maior.
Para evitar tensões excessivas de flexão na correia durante a transmissão e minimizar a vida útil da correia, a ISO indicou o diâmetro efetivo mínimo (dmln) de cada tipo de correia, conforme indicado na Tabela 2.
Na usinagem, para regular a profundidade da ranhura em uma polia de correia múltipla em V, o diâmetro externo (d₂) da barra de medição (ou esfera) encaixada na ranhura deve ser determinado conforme mostrado na Figura 6. A fórmula de cálculo é: d₂ = d + 2K.
Onde: k e d₉ da barra de medição (esfera), K e d₉, são fornecidos na Tabela 2.
Quando a polia é fabricada com dₐ = d, então d₂ = dₐ + 2K. O desvio limite para d₂ é ±0,13 mm.
III. Aplicações das Transmissões por Correias Múltiplas em V
As transmissões por correias múltiplas em V têm sido amplamente utilizadas em muitos setores nos países estrangeiros, como automotivo, têxtil, químico, defesa, eletrodomésticos e maquinaria de escritório. As transmissões por correias múltiplas em cunha serão as mais adequadas para substituir as transmissões por correias em V em equipamentos que utilizam diversas correias em V e suportam cargas de impacto significativas. Incluem-se nessa categoria máquinas para corte de retalhos, fios residuais e tecidos para partes superiores de calçados; máquinas têxteis pesadas e bombas de pistão. Além disso, em transmissões nas quais o eixo do eixo da roda é perpendicular ao solo ou semi-cruzado, a substituição de transmissões por correias em V ou correias planas por transmissões por correias múltiplas em V oferece benefícios excepcionalmente elevados.
Os parâmetros operacionais das transmissões por correias múltiplas em V são, genericamente: velocidade de rotação n₁ = 200–10.000 r/min; potência P₁ = aproximadamente 0,2 kW a 300 kW; relação de transmissão i ≤ 10; eficiência de transmissão aproxima-se daquela das correias planas, η ≈ 0,97.
As transmissões por correia múltipla em V têm causado muitos problemas no que diz respeito às perspectivas de desenvolvimento dessas correias na China. A substituição de muitas correias múltiplas em V envelhecidas de equipamentos importados é um problema particularmente urgente. Não apenas a fabricação local dessas correias múltiplas em V compatíveis pouparia ao país uma grande quantia em divisas estrangeiras, como também contribuiria para a adoção generalizada da nova tecnologia de transmissão por correia em diversos setores industriais. Isso facilitaria ativamente o crescimento e o desenvolvimento da indústria de fabricação de correias na China.