Correa de transmisión

Correa de transmisión entre distintas poleas.

Se conoce como correa de transmisión a un tipo de transmisión mecánica basado en la unión de dos o más ruedas, sujetas a un movimiento de rotación, por medio de una cinta o correa continua, la cual abraza a las primeras en cierto arco y en virtud de las fuerzas de fricción en su contacto arrastra a las ruedas conducidas suministrándoles energía desde la rueda motriz.

Es importante destacar que las correas de trasmisión basan su funcionamiento fundamentalmente en las fuerzas de fricción, esto las diferencia de otros medios de flexibles de transmisión mecánica, como lo son las cadenas de transmisión y las correas dentadas las cuales se basan en la interferencia mecánica entre los distintos elementos de la transmisión.

Las correas de transmisión son generalmente hechas de goma, y se pueden clasificar en dos tipos: planas y trapezoidales.

Correas Planas

Las correas planas se caracterizan por tener por sección transversal un rectángulo. Fueron el primer tipo de correas de transmisión utilizadas, pero actualmente han sido sustituidas por las correas trapezoidales. Son todavía estudiadas porque su funcionamiento representa la física básica de todas las correas de trasmisión.

correa multipista

Correas multipista o estriada

Actualmente están sustituyendo a las trapezoidales, ya que al permitir pasar por poleas tanto por la cara estriada (de trabajo) como por la cara plana inversa, permite recorridos mucho más largos y por lo tanto arrastrar muchos más sistemas. Además permiten el montaje de un tensor automático. En las aplicaciones más conocidas, la de los automóviles o vehículos industriales, pueden arrastrar por ejemplo a la vez:Alternador, Servodirección, Bomba de agua, Compresor de aire acondicionado,Ventilador (este último sólo en tracción trasera e industriales).

Generalidades

Las caracterísitcas más importantes de las correas de trasmisión se obtienen a partir un balance de fuerzas en su paso por la poleas, ya que en este paso son mayores las solicitación de la correa. Las fuerzas que actúan sobre la correa en este paso son:

• Fuerzas de fricción: ${\vec {f}}$
• Fuerzas centrífugas: ${\vec {F_{c}}}$
• La tensión bajo la cual se encuentra la correa: ${\vec {t}}$
• La fuerza normal de contacto que ejerce la polea sobre la correa: ${\vec {N}}$

Si analizamos un elemento diferencial de la correa, en su paso por una polea obtendremos las siguientes sumas de fuerzas:

• Fuerzas en el eje horizontal:

Elemento diferencial de una correa de trasmisión en su paso sobre la polea.

$t\cos \left({\frac {d\alpha }{2}}\right)-\left(t+dt\right)\cos \left({\frac {d\alpha }{2}}\right)+df=0$

conociendo las propiedades la la función coseno, podemos aproximar los término que contienen $d(\alpha /2)$ a 1, entonces concluimos que cada incremento en la tensión es contrario al incremento de la fricción:

$dt=-df$

Este hecho es fundamental, porque determina que la tensión en la correa aumenta si nos desplazamos en sentido contrario a la rotación de la rueda de estudio.

• Fuerzas en el eje vertical:

$d{F_{c}}+dN-\left(t+dt\right)\sin \left({\frac {d\alpha }{2}}\right)-t\sin \left({\frac {d\alpha }{2}}\right)=0$

igual que anteriormente aprovechamos las propiedades de la función seno para igualar $\sin(d\alpha /2)\approx d\alpha /2$

$d{F_{c}}+dN=2td{\frac {\alpha }{2}}+dtd{\frac {\alpha }{2}}$

Ahora consideramos que el producto de diferenciales $dt*d(\alpha /2)$es tan pequeño como para ser despreciado y lo igualemos a cero. Luego expresamos a la fuerza normal en función de la fricción ($df=\mu dN$) y sustituimos a la fuerza

Correas Trapezoidales

A diferencia de las planas, su sección transversal es un trapecio. Esta forma es un artificio para aumentar las fuerzas de fricción entre la correa y las poleas con que interactúan. Otra versón es la trapezoidal dentada que posibilita un mejor ajuste a radios de polea menores

Véase también

• Embrague
• cadena
• Transmisión mecánica
• Sistema de transmisión de potencia
• Polea