Correntes de transmissão – fórmulas para cálculos

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TRANSMISSÃO POR CORRENTES - FORMULAS PARA CÁLCULO
CHAIN TRANSMISSION - CALCULATION FORMULAE
1 - Informações básicas
1 - Basic informations
De modo a selecionar a transmissão por corrente as seguintes
informaçóe essenciais devem ser conhecidas.
In order to select a chain drive the following essential information
A potência em kilowats a ser transmitida
The power in kilowa"s to be transmi"ed.
The speed of the driving and driven sha&s.
A rotação nos eixos acionador e acionado
must be known:
A distância entre centros.
The characteris)cs of the drive.
Centre distance.
2 - Seleção da relação de transmissão e engrenagens
2 - Select drive ratio and sprockets
A tabela 1 pode ser utilizada para escolha a relação baseada em
rodas dentadas padronizadas. É melhor usar um número ímpar de
dentes combinado com um número par de passo da corrente. De
modo ideal, as engrenagens de correntes com um mínimo de 19
dentes devem ser escolhidas. Se a corrente opera em altas
velocidades e está sujeita a cargas imprevistas, as engrenagens
menores devem ter, pelo menos, 25 dentes e serem endurecidas. E
recomendavel que as engrenagens tenham, no máximo, 114 dentes.
Chart 1 may be used to choose a ratio based on the standard
sprocket sizes available. It is best to use an odd number of teeth
combined with an even number of chain pitches.
Ideally, chain sprockets with a minimum of 19 teeth should be
chosen. If the chain drive operates at high speed or is subjected
to impulsive loads, the smaller sprockets should have at least 25
teeth and should be hardened.
It is recommended that chain sprockets should have a maximum of
114 teeth.
A relação de transmissão pode ser calculada usando a fórmula
i = Z2 / Z1
Para altas relações de transmissão, verifique se o ângulo de
abraçamento em Z1 não é menor que 120 graus.
Drive ratio can otherwise be calculated using the formula:
i = Z2 /Z1
For large ratio drives, check that the angle of lap on Z1 is not less
than 120 degrees.
3 - Determine a relação de transmissão i = Z2 / Z1
3 - Determine the drive ratio i = Z2 / Z1
As caracteristicas da transmissão (serviço)
4 - Selecione o fator de aplicação f1
O fator f1 leva em consideração a sobrecarga dinâmica dependendo
das condições de operação da corrente. O valor de f1 pode ser
escolhido diretamente ou por analogia, utilizando a tabela 2
4- Select application factor f1
Factor f1 takes account of any dynamic overloads depending on the
chain operating conditions. The value of factor f1 can be chosen
directly or by analogy using Chart 2.
5 - Selecione o fator f2 (fator de dentes)
5 - Select the factor f2 ( tooth factor)
A utilização de um fator de dente mais modifica a selecção potência
final. A escolha de uma roda dentada de menor diâmetro vai reduzir
a potência máxima capaz de ser transmitida uma vez que a carga na
corrente será maior. (Gráfico 3)
O fator de dente f2 é calculado por meio da fórmula F2 = 19 / Z1
Note-se que esta fórmula surge devido ao fato de classificação das
curvas de seleção mostradas nas tabelas de classificação são
para uma roda dentada 19 dentes.
The use of a tooth factor further modifies the final power selection.
The choice of a smaller diameter sprocket will reduce the maximum
power capable of being transmitted since the load in the chain will
be higher. (Chart 3)
Tooth factor f2 is calculated using the formula f2 = 19 / Z1
Note that this formula arises due to the fact that selection rating
curves shown in the rating charts are those for a 19 tooth sprocket.
6 - Calculo da Potência de Seleção
POTÊNCIA de seleção = POWER a ser transmitida xf1xf2 (kW)
Essa potencia "de seleção" agora pode ser utiliada nos gráficos
mostrados a seguir.
6 - Calculate the Selection Power
Selection POWER = POWER to be transmitted x f1 x f2 (kW)
This selection power can now be used with the appropriate rating
chart, shown bellow.
7 - Calculo do comprimento da corrente
7 - Calculate the chain lenght
O número calculado de passos deve ser arredondado para o número
inteiro. Os números ímpares de passo devem ser evitados, pois isso
iria implicar a utilização de uma relação que não é recomendada. Se
uma roda dentada tensora (jockey) é utilizada para fins de ajuste da
tensão da corrente, dois passos devem ser adicionados ao
comprimento da cadeia (L).
C é a distância do centro contemplada em mm e geralmente deve
estar entre 30-50 passos.
por exemplo para passo da corrente de 1. 1/2 "
C = 1,5 x 25,4 x 40 = 1524 milímetros.
The calculated number of pitches should be rounded up to a whole
number of even pitches. Odd numbers of pitches should be avoided
because this would involve the use of a cranked link which is not
recommended. If a jockey sprocket is used for adjustment
purposes,two pitches should be added to the chain length (L).
C is the contemplated centre distance in mm and should generally
be between 30 - 50 pitches.
e.g. for 1 1/2 ” pitch chain C = 1.5 x 25.4 x 40 = 1524mm.
Cálculo da Distância Exata entre Centros
8 - Calculate Exact Centre Distance
A distância entre centros efeciva para o comprimento da corrente
(L), calculado pelo método acima, será em geral maior do que o
originalmente contemplado. A distância entre centros revista pode
ser calculada a partir de a fórmula abaixo.
The actual centre distance for the chain length (L) calculated by the
method above, will in general be greater than that originally
contemplated. The revised centre distance can be calculated from
the formula below.
P = passo da corrente (mm)
L = comprimento da corrente (passos)
Z1 = Numer0 de dentes da engrenagem condutora
Z2 = Numero de dentes da engrenagem conduzida
P = Chain pitch (mm)
L = Chain length (pitches)
Z1 = Number of teeth in driver sprocket
Z2 = Number of teeth in driven sprocket
FATORES DE SEGURANÇA
9 - SAFETY FACTOR
Fator de segurança de 8:1 é usado para aplicação sem passageiros
Para aplicações com passageiros o fator de segurança é 10:1
A factor of safety of 8:1 in non-passenger applications
A factor of safety of 10:1 in passenger applications
VELOCIDADE DE OPERAÇÃO
10 -OPERATION SPEED
Em geral a velocidade da corrente não deve exceder a 45 m/min.
Para velocidades superiores a esse valor, considerar a seleção como
se a correia estivesse em uma transmissão de carga convertendo a
carga em potência, de acordo com a formula abaixo:
POTÊNCIA = F V (kW)
Onde:
F = Carga (kN)
V = Velocidade da corrente (m/s)
Então aplique os fatores de seleção da potência, mostrados no
passo 4 desse guia de seleção.
Calcule a rotação equivalente utilizando a roda dentada menor,
onde
6000 V
RPM roda dentada 1 = -------------P Z
Onde:
P = Passo da corrente (mm)
Z = No de dentes da roda dentada
Selecione o metodo de lubrificação do grafico de seleção.
CARGA NA CORRENTE DEVIDO À POTÊNCIA TRANSMITIDA
Applications should not normally exceed a maximum chain speed of
45 metres/min. For speeds higher than this, consider selection as if
the chain were in a power transmission application converting the
chain load to power using the following formula:
POWER = F V (kW)
Where:
F = Load (kN)
V = Velocity of chain (m/s)
Then apply selection power factors as shown in step 4.
Calculate equivalent RPM by using the smallest sprocket in the
system where
6000 V
RPM sprocket 1 = -------------P Z
Where:
P = Chain Pitch (mm)
Z = No of Teeth in Sprocket
Select lubrication methods also from the selection chart.
LOAD IN CHAIN DUE TO POWER TRANSMITTED
W = (Ps X 1000) / V
W = (Ps X 1000) / V
Potencia seleção (kW)
Power selection (kW)
V - velocidade da corrente (m/s)
V - chain speed (m/s)
W = carga em N
W = load in N
LUBRIFICAÇÃO - Informações básicas
LUBRICATION - basic informations
Transmissao por correntes devem ser protegidos contra poeira e
umidade e serem lubrificadas com óleo de base mineral de boa
qualidade não detergente. Uma troca periódica do óleo é
desejável. Os óleos pesados e graxas são geralmente demasiado
viscosos para entrar na superficie de trabalho das correntes e não
devem ser usados.
Chain drives should be protected against dirt and moisture and be
lubricated with good quality non-detergent mineral based oil.
A periodic change of oil is desirable. Heavy oils and greases are
generally too stiff to enter the chain working surfaces and should
not be used.
Viscosidade recomendada em função da temperatura
Recommended viscosity as function of temperature
Para temperaturas muito elevadas (250ºC) utilizar lubrificantes
secos como grafite coloidal ou bissulfeto de molibdênio.
For higher temperatures (250ºC) dry lubricants such as
colloidal graphite or MoS 2 carriers are most suitable.
EXEMPLO
1 - Informações básicas
EXAMPLE
1 - Basic informations
Equipamento acionado - Bomba rotativa
Driven Equipment - Rotative Pump
Potência requerida - 7,5 kW
Power required - 7,5 kW
rotação da bomba - 300 rpm
Speed - 300 rpm
Dist. Entre centros aproximada - 450 mm
Center distance (aprox) - 450 mm
Acionador - Motor elétrico
Driver - Electric Motor
Rotação motor elétrico - 1800 rpm
Electric motor speed - 1800 rpm
2 - Seleção rel. de transmissão e rodas dentadas
2 - Speed ratio and sprockets selection
Z1 = 19 dentes
Z1 = 19 teeth
serviço suave
smooth service
relação de transmissão (i)
speed ratio (i)
Z2 = 4 x Z1 = 4 x 19 = 76 dentes
Z2 = 4 x Z1 = 4 x 19 = 76 teeth
3 - Selecionar fatores de aplicação e de dentes (f1 e f2)
3 - Select application and teeth factors (f1 and f2)
f1 = 1,0 (motor elétrico / bomba rotativa)
f1 = 1,0 (electric motor / rotative pump)
f2 = 1,0 roda dentada com 19 dentes
f2 = sprocket with 19 teeth
4- Calcular a Potência Selecionada
4 - Calculating Selection Power
P s = Preq x f1 x f2 = 7,5 x 1,0 x 1,0 = 7,5 kW
5 - Seleção da corrente
5 - Chain Selection
A corrente pode ser selecionada dos gráficos para padrão Europeu
ou Americano (BS/ISO ou ANSI)
Chain can be selected using the charts for European or American
Standars (BS/ISO or ANSI)
Entrando com a Potencia e a rotação da roda dentada menor, temos
a corrente selecionada na interseção das duas retas.
Para corrente simples o passo seria 12,7mm e para correia dupla o
passo seria 9,5mm.
Ploting the power and speed of small sprocket, we have the
selected chain in the intersection of two straight lines. For simplex
chain the pitch is 12,7mm (1/2in) and for duplex chain the pitch is
9,5mm (3/8in),
6 - Cálculo do comprimento da corrente
6 - Calculation of chain lenght
L = 120,7 mm arredondado para 121 mm
L = 120,7 mm rounded up for 121 mm
C = 452,06 mm
C = 452,06 mm
Ajuste
Adjustement
Prevendo 2% ou 2 passos para desgaste da corrente e recalculando
o valor para C, fica:
Considering 2% or 2 pitches for chain wear and recalculating the
value for C, we have:
L = 121 x 1,02 = 123,4 mm
L = 121 x 1,02 = 123,4 mm
C = 467,84 mm
C = 467,84 mm
Informações adicionais
Additional Informations
Velocidade da corrente
Chain Speed
Carga na correntê devida à Potência transmitida
Load in the chain due the power transmitted
Fontes ( Sources)
Elementos de transmissão flexíveis UFRJ Prof Fávio de Marco Filho 2009
Belt Drives and Chain Drives - matl. From Mott 2002 and Kurtz 1999
Roller Drive Chain Selecion - www.renoldjeffrey.com
Roller Chain Catalogue - Renold
Chains Catalogue - SIT