Las correas se utilizan para trasmitir potencia entre dos ejes separados. Se utilizan principalmente cuando se requiere transmisión con configuraciones complejas y para transmisión simultanea de un eje a varios ejes. Es un método fácil de implementar y amortigua cargas asociadas a vibraciones torsionales. Su confiabilidad y vida útil depende de la calidad, selección de la correa apropiada y de la tensión aplicada.
La tensión adecuada que debe tener una transmisión por correa en V es la tensión más baja a la cual no se producirá deslizamiento en condiciones de carga máxima. En muchos casos, la mayor máxima tensión ocurre durante el arranque de las máquinas.
La tensión se mide por dos métodos: midiendo la tensión de deflexión en uno de los tramos o calculando la tensión midiendo la frecuencia natural de la correa.
Medición tensión de la correa por deflexión
La medición de la tensión de la correa por deflexión consiste en determinar la fuerza necesaria para lograr una deflexión determinada de la correa.
Los fabricantes tienen tablas de recomendaciones de deflexiones dependiendo del tipo de sección transversal, rpm y diámetro de la polea menor y relación de transmisión, como se indica en la tabla siguiente.
Fuente: Greenheck, Measuring Belt Tension. Fan Application FA/127-11
La metodología de medición se basa en la teoría de vibración de cuerdas. El equipo imparte una fuerza momentánea a la correa. Si la correa está bajo tensión, esto hará que vibre a su frecuencia natural (es decir, la frecuencia que ocurre con la vibración libre).
La frecuencia natural de las correas disminuyes con la longitud y aumenta (no proporcionalmente) con la tensión por unidad de masa. Por lo tanto, cuanto más corta sea la correa y mayor sea la tensión, mayor será su frecuencia natural.
Se utilizan equipos miden la frecuencia natural de vibración, la cual depende de la tensión. Pueden usar sensores láser, infrarrojos o micrófonos para medir la frecuencia natural de vibración de la correa.
Fuente: Greenheck, Measuring Belt Tension. Fan Application FA/127-11
Esta frecuencia se puede comparar con la frecuencia recomendada calculada con el software que acompaña al instrumento.
Al medir la frecuencia natural de la correa tensada, se puede calcular la tensión de la correa. Esta frecuencia se puede comparar con la frecuencia recomendada por el instrumento.
La tensión de la correa debe revisarse periódicamente, aproximadamente cada tres a seis meses. Se recomienda una inspección más frecuente en caso de presencia de ruido o vibración.
La expresión que relaciona la tensión de la correa con la frecuencia es la siguiente:
T = 4 ∙ M ∙ L 2 ∙ fn2
Donde: T es la tensión en Newtons, M la masa por unidad de longitud en (kg/m); L es la longitud de tramo de correa (m) y Fn es la frecuencia natural en Hz. Podemos calcular la tensión dentro de una correa si medimos su frecuencia natural y conocemos su longitud y masa.
Por ejemplo, una correa tiene 0,4 m de longitud, pesa 0,0009 kg/m y vibra 200 Hz tiene una tensión dada por:
T = 4 ∙ 0,0009 ∙ 0,42 ∙ 2202 N
T = 4 ∙ 0.0009 ∙ 0.25 ∙ 50000 N
T = 27,9 N
Como las correas son estructuras más complejas que las cuerdas, los fabricantes de correas utilizan variaciones de la ecuación anterior, para tomar en cuenta el ancho de la correa, considerando el número de canales, o la masa por unidad de área (en lugar de la masa por unidad de longitud). Por eso deben utilizarse los procedimientos, datos y cálculos especificados por el fabricante del equipo.
La longitud del tramo “L” se puede medir directamente o calcularlo por la siguiente ecuación
Donde: L = longitud del tramo (mm), CD = distancia entre centros (mm), D = diámetro de polea grande (mm) y d = diámetro de polea pequeña (mm)
Referencias Bibliográficas
Greenheck, Measuring Belt Tension. Fan Application FA/127-11
Barney Donohew. Belt tension. Pico Technology.
Referencie este articulo como: Espinoza, Henry (2022). “Como ajustar la tensión correcta de las correas de trasmisión”. Programa Internacional de Formación en Mecánica de Equipos Rotativos. HE Consulting.
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