POLEAS Y BANDAS

GENERALIDADES El sistema de poleas y banda es una forma simple, barata y efectiva de transmitir movimiento entre dos ejes. Normalmente los ejes son paralelos y giran en el mismo sentido, pero es posible, mediante el uso de bandas planas, hacerlos girar en sentidos opuestos y con ciertas restricciones, también es posible transmitir entre ejes colocados a 90°. Este sistema ofrece flexibilidad en la distancia entre los centros de los ejes, su montaje no exige una alineación tan precisa como otros sistemas, no requiere lubricación, requiere poco mantenimiento y la elasticidad de la banda amortigua cargas pico y vibraciones torcionales.

GENERALIDADES La eficiencia de una transmisión por poleas y banda es alta, las principales pérdidas son producto del arrastre o "creep". Cuando la banda trabaja adecuadamente hay arrastre sin deslizamiento. En la práctica la relación de reducción de velocidades en un sistema de poleas y banda se limita a 10:1 por paso, aproximadamente.

TIPOS DE BANDA Por Construcción: estándar, o sin fin. Por la forma de la sección: Planas, trapezoidales, en O, dentadas, hexagonal.

BANDA PLANA Muy utilizada en siglos pasados, por la cantidad de conexiones que se podía hacer para transmitir potencia. La banda plana requiere de una tensión elevada para transmitir un par determinado. Esta condición hace necesarios el uso de ejes y soportes más robustos. Por otra parte, resulta relativamente fácil reducir la tensión en la banda para permitir que deslice en el arranque o ante cargas elevadas, lo que puede hacerla atractiva para algunas máquinas.

BANDA TRAPEZOIDAL Desplazo el uso de las bandas planas. SECCIÓN L H 3L 3/8 7/32 4L 1/2 5/16 5L 21/32 3V 5V 5/8 17/32 8V 1 29/32 A B 13/32 C 7/8 D 1 1/4 3/4 E 1 1/2 Desplazo el uso de las bandas planas. El ángulo de las paredes de la banda tiene un efecto multiplicador sobre la fuerza de contacto entre las superficies de fricción, permitinedo transmisiones más pequeñas y menor tensión en la banda. El diseño tradicional comprende las secciones designadas con las letras A, B, C, D y E. De diseño más reciente son las bandas tipo L para trabajo ligero y las secciones de diseño V que han reemplazado a las secciones tradicionales porque permiten transmisiones más pequeñas para requerimientos similares.

BANDA TRAPEZOIDAL las bandas tradicionales como las de diseño V se fabrican en conjuntos unidos de 2 a 5 bandas, (bandas múltiples) con los que se evita la necesidad de igualar bandas para trabajar en poleas de varias ranuras y dando estabilidad a la transmisión. Otra variante son las bandas trapezoidales dentadas, que, teniendo la misma sección de las bandas estándar, son más flexibles y permiten el uso de poleas de menor diámetro. Estas bandas comúnmente se designan con una X después del número básico, 3VX.

BANDA DENTADA No dependen de la fricción para transmitir potencia, permitiendo una tensión mínima en las bandas. Hay sincronización entre los ejes. Ofrece una transmisión más silenciosa, con menos vibraciones y mayor eficiencia. Las poleas con dientes rectos pueden tener paso en pulgadas, series MXL (1/12"), XL (1/5"), L (3/8"), H (1/2"), XH (7/8") y XXH(1-1/4"), o las series 3M, 5M, 8M, 14M y 20M , donde los dígitos representan el paso en milímetros. Al especificar la banda deseada se debe indicar el diseño, HPR, por ejemplo, el número de dientes, digamos 1778, el paso, 14 mm, y el ancho, 55 mm. El modelo será HPR 1778-14M-55.

BANDAS HEXAGONALES Y DE ESLABON (O) Se fabrican también bandas hexagonales para transmitir por ambos lados y bandas de eslabones, con capacidad menor a las bandas continuas, pero que permiten reemplazarlas o ajustar la tensión, sin necesidad mover los ejes.

BANDAS TIPO 0 Las bandas redondas se utilizan en transmisiones de poca potencia, como maquinas de oficina y enseres domésticos. Debido a la simetría de una sección redonda, es muy sencillo trabajar con ejes múltiples u oblicuos, por lo que pueden ser útiles en aparatos con transmisiones complicadas.

SELECCIÓN La información que se requiere para seleccionar una transmisión es: La potencia y el tipo de motor (motor eléctrico de 5 Hp, por ejemplo) Diámetro de los ejes de la polea motriz (1.125" ) y de la polea conducida (1.750" ) El tipo de máquina y el régimen de trabajo (transportador de banda a granel, trabajo continuo 10 hrs diarias) La distancia aproximada entre los centros de los ejes (13") La velocidad de la polea motriz (1750 rpm) y de la polea conducida (400 rpm aproximadamente) Colocación de la polea loca o tensora, si se va a emplear (sin polea loca)

PROCEDIMIENTO Factor de servicio en el cuadro adecuado, tomando en cuenta tipo de motor, tipo de máquina, régimen de trabajo y la colocación de la polea loca, si es que se emplea. La potencia de diseño es igual al factor de servicio por la potencia del motor. Factor de servicio recomendado: 1.2, la potencia de diseño será 1.2 x 5 = 6 Hp Utilizando una gráfica, se selecciona la sección adecuada para la combinación de potencia de diseño y velocidad. 3V o 3VX para transmitir 6 Hp a 1750 rpm.

PROCEDIMIENTO Se verifica diámetro mínimo de polea recomendado para el motor que se va a emplear (entre menor diámetro) Para un motor eléctrico estándar de 5 Hp a 1750 rpm se recomienda que el diámetro de la polea motriz sea mayor o igual a 3.0“ La relación de reducción es igual a la velocidad de la polea motriz entre la velocidad de la polea conducida (1750 / 400 = 4.375).

PROCEDIMIENTO En las tablas de selección que proporciona el fabricante, correspondiente a la sección de banda determinada en el segundo paso (banda 3V), se escoge una combinación de poleas que ofrezca la relación deseada y que tenga un diámetro mayor al minino recomendado. Para el caso del ejemplo, se obtiene una selección con las siguientes caracteristicas: relación 4.23:1, polea motriz 3.35", polea conducida 14". Esta tabla indica la capacidad, en Hp por banda, para la velocidad de la polea motriz, 3.66 Hp en este ejemplo. Esta capacidad debe multiplicarse por un factor de ajuste para la distancia entre centros deseada, que aparece en la misma tabla. Para la banda 3VX560, la distancia entre centros es 13.3" y el factor de ajuste es 0.90, por lo que la capacidad: 0.87 x 3.35 = 2.91 Hp por banda.

PROCEDIMIENTO Finalmente, se divide la potencia de diseño entre la capacidad por banda, ajustada a la distancia entre centros, para obtener el número de bandas requeridas en la transmisión. 6 / 2.91 = 2.06. Un diseño conservador nos llevaría a usar 3 bandas, otras opciones serían: usar dos bandas, sacrificando un poco el factor de servicio; o, incrementar la distancia entre centros de los ejes.