1. Recolher os dados
Tudo o resto depende disto. Obtenha-os da chapa de características do motor, da máquina e do operador.
| Dado | Porque importa |
|---|---|
| Potência (kW) e velocidade (rpm) do motor | Use a chapa. Dimensione para a potência do motor, não para a carga "habitual", salvo se a transmissão for calculada para uma carga medida. |
| Máquina acionada e velocidade pretendida | Define a relação e o fator de serviço. |
| Horas por dia | Mais horas → fator de serviço maior. |
| Método de arranque | Motores de arranque direto de alto binário e motores de combustão dão choques às correias no arranque. |
| Limites de espaço: Ø máximo das polias, entre-eixos, largura das polias | Proteções, estruturas e comprimento dos veios limitam o que cabe. |
| Diâmetros dos veios e chavetas | Para os furos das polias ou as buchas cónicas. |
| Ambiente | Calor, óleo, pó, água, lavagens (centrais de embalagem), sol (ozono), zonas sensíveis à eletricidade estática (correias antiestáticas). |
2. Fator de serviço
O fator de serviço aumenta a potência de cálculo para cobrir choques, binário de arranque e longas horas de funcionamento. Valores típicos da prática industrial:
- Arranque normal: motores AC com arranque estrela-triângulo, arrancador suave ou VSD; motores de binário normal com arranque direto; acoplamentos hidráulicos.
- Arranque pesado: motores de alto binário com arranque direto, monofásicos, de rotor bobinado com arranque por resistências, motores de combustão, arranques e paragens frequentes.
- Some cerca de 0,1 para esticadores no ramo frouxo e cerca de 0,2 para esticadores no ramo tenso ou pelo interior, e para transmissões multiplicadoras (relação acima de 1:1,25 a aumentar). Use a tabela do fabricante para os valores finais.
3. Potência de cálculo
4. Escolher a secção da correia
Os gráficos de seleção relacionam a potência de cálculo com a velocidade da polia menor (mais rápida). Como potência = binário × velocidade, o gráfico escolhe na realidade pelo binário na polia menor:
| Binário de cálculo indicativo (Nm) | Estreita | Clássica |
|---|---|---|
| até ≈ 10 | SPZ | Z |
| ≈ 10 – 70 | SPZ | A |
| ≈ 30 – 230 | SPA | A / B |
| ≈ 120 – 750 | SPB | B / C |
| acima de ≈ 500 | SPC | C / D / E |
As faixas sobrepõem-se de propósito: perto de um limite, experimente as duas secções e compare o número de correias e a largura das polias.
5. Tamanho das polias
- Escolha a polia menor. Nunca abaixo do mínimo da secção (ver secções). Maior é melhor dentro dos limites de espaço e velocidade: a correia dobra menos, a potência por correia sobe e a tensão e a carga no veio descem.
- Polia maior = polia menor × relação, corrigida para 1–2 % de escorregamento, arredondada a um diâmetro normalizado.
- Verifique a velocidade da correia: idealmente cerca de 10 a 30 m/s; no máximo cerca de 30 m/s para clássicas e 40 m/s para estreitas, e 30 m/s de velocidade periférica para polias de ferro fundido cinzento.
6. Entre-eixos e comprimento da correia
Um bom entre-eixos inicial:
Calcule o comprimento da correia, escolha o comprimento normalizado mais próximo e recalcule o entre-eixos real:
Projete a base do motor com curso de ajuste: cerca de 2 % do comprimento da correia para dentro para montar as correias sem as forçar, e cerca de 3 % para fora para tensionar à medida que assentam (o entre-eixos move cerca de metade da variação de comprimento).
7. Arco de contacto
A correia agarra a polia menor ao longo do arco de contacto θ. Abaixo de 180° a potência por correia diminui, o que o fator de correção Kα tem em conta.
| (D − d)/C | 0 | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,4 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| θ (°) | 180 | 169 | 157 | 145 | 133 | 120 | 106 | 91 |
| Kα | 1,00 | 0,97 | 0,94 | 0,91 | 0,87 | 0,82 | 0,77 | 0,70 |
Abaixo de cerca de 120° considere um entre-eixos maior, uma relação menor ou outra transmissão.
8. Potência por correia
A potência nominal de uma correia depende da secção, do diâmetro da polia menor, da velocidade, da relação e da construção (envolvida ou dentada). Vem das tabelas de potência do fabricante, que são específicas de cada gama de correias. Este é o único passo que não se pode fazer honestamente com fórmulas gerais, por isso as nossas calculadoras pedem-no. Envie-nos os dados da transmissão e fornecemos o valor a partir das tabelas do fabricante.
A potência é depois corrigida pelo comprimento da correia com o fator KL (correias mais longas fletem menos vezes por minuto e duram mais: KL acima de 1; correias curtas abaixo de 1).
9. Número de correias
Se o resultado ficar pouco acima de um número inteiro (ex.: 3,04), uma polia menor um pouco maior baixa-o muitas vezes para 3. Mais de 8 a 10 correias sugere uma secção maior.
10. Tensão e carga no veio
Cada correia precisa de tensão estática suficiente para transmitir a sua parte da potência sem escorregar, mais uma margem para a força centrífuga à velocidade de trabalho:
No local verifica a tensão pelo método força-deflexão (ver instalação). A carga da transmissão nos veios e rolamentos é aproximadamente:
Confirme que os rolamentos e veios do motor e da máquina suportam esta carga com o balanço da polia.
Regras práticas de dimensionamento
- Mantenha a relação por andar em cerca de 1:6 ou menos (1:7 no máximo).
- Polia menor tão grande quanto o espaço e a velocidade da correia permitam.
- Monte as polias o mais perto possível dos rolamentos.
- Em transmissões horizontais, prefira o ramo tenso em baixo (o ramo frouxo em cima aumenta o arco de contacto).
- Transmissões de veio vertical e transmissões com o ramo frouxo em baixo podem precisar de correias múltiplas ou de um esticador.
- Esticadores: no ramo frouxo, o mais perto possível da polia maior, pelo menos do tamanho da polia menor. Um esticador interior reduz o arco de contacto; um esticador pelo dorso dobra a correia ao contrário e encurta a vida.
- Especifique jogos emparelhados em transmissões de várias correias e substitua o jogo inteiro de uma vez.
- Inclua as proteções desde o início (Driven Machinery Regulations, 2015, na África do Sul).
Exemplo resolvido
Serviço: um motor de 15 kW, 1 460 rpm, 4 polos, com arranque estrela-triângulo, aciona um transportador de correia (carga irregular) a 730 rpm, 14 horas por dia. Há espaço de sobra.
- Fator de serviço: serviço médio, 10–16 h, arranque normal → 1,2.
- Potência de cálculo: 15 × 1,2 = 18 kW.
- Binário de cálculo na polia do motor: 9 550 × 18 / 1 460 = 118 Nm → secção indicativa SPA (SPB também possível).
- Polias: mínimo SPA ≈ 90 mm; escolha 118 mm. Relação 2:1 com 1 % de escorregamento → 233,6 mm → normalizada 236 mm. Velocidade acionada: 1 460 × 118 / 236 × 0,99 = 723 rpm.
- Velocidade da correia: π × 118 × 1 460 / 60 000 = 9,0 m/s: aceitável, mas baixa; um par de polias maior transmitiria mais por correia.
- Entre-eixos: começar em máx(236, (236 + 3×118)/2) = 295 mm → L = 1 157 mm → normalizada SPA 1180 → C real = 306 mm.
- Arco: θ = 180 − 2·asin(118/612) = 157,8°, Kα = 0,945.
- Potência: suponha que a tabela do fabricante dá 4,5 kW por correia SPA a 118 mm e 1 460 rpm, KL = 1,0.
- Correias: 18 / (4,5 × 0,945 × 1,0) = 4,23 → 5 correias. Repita com polia do motor de 140 mm e polia acionada de 280 mm: a velocidade da correia sobe para 10,7 m/s, a potência por correia aumenta e o número normalmente desce. É este o compromisso a analisar.
- Tensão: T = 500 × (2,5 − 0,945)/0,945 × 18/(5 × 9,0) + 0,12 × 9,0² ≈ 338 N por correia; deflexão de 1/64 do ramo com ≈ 21 N por correia (≈ 27 N para correias novas). Carga no veio ≈ 2 × 5 × 338 × sin(78,9°) ≈ 3,3 kN.
Quando não usar correias
- Velocidade muito baixa e binário muito alto (abaixo de cerca de 5 m/s a correia precisa de tensões enormes): considere corrente ou redutor.
- Posicionamento exato sem nenhuma folga: uma correia síncrona pode servir; senão, engrenagens ou acionamento direto.
- Atmosferas explosivas: as correias têm de ser antiestáticas (condutoras) e a instalação tem de cumprir os requisitos de zonas perigosas.
- Temperaturas acima do composto da correia, ou contaminação forte com óleo que não se consiga proteger.
Não tem a certeza? Peça uma inspeção gratuita.