Diseño de un sistema trasmisión polea-banda

Introducción

Entre los dispositivos de transmisión mecánica, se encuentra la transmisión por banda; De aplicación común en la industria, este sistema consta de dos poleas solidarias cada una a un eje y acopladas por medio de una banda; es un sistema muy silencioso, no necesita lubricación y resulta poco costoso de construir, además presenta la característica de que puede ser utilizado como un fusible mecánico. Los sistemas de transmisión por banda presentan un costo inicial de producción relativamente bajo comparado con otros elementos de transmisión mecánica. A continuación se presenta el diseño de un sistema de transmisión por banda utilizado par generar movimiento a un eje central, solidario a un sistema de engranajes helicoidales, rectos y a una transmisión por cadena, cuya función principal es la reducir la potencia de entrada de un motor eléctrico, para generar una operación eficiente de un molino de bolas y una mezcladora de concreto.

OBJETIVO GENERAL

• Diseñar un sistema de transmisión por banda, el cual opere eficientemente para las condiciones de diseño especificadas.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Aprovechar las ventajas que ofrecen los software de diseño para elementos de transmisión por banda para optimizar los diseños y ser mas competitivos y eficaces a la hora de seleccionar un tipo de banda para una aplicación especifica.

• Identificar las diferentes componentes de maquinaría disponibles en el mercado.

• Comprender el verdadero uso de una transmisión por banda, y aplicar los conocimientos adquiridos, para la solución de problemas en la industria.

Desarrollo del diseño

Una banda es un elemento flexible capaz de transmitir potencia que sienta en forma

Ajustada sobre un conjunto de poleas o poleas acanaladas. Cuando se utiliza para reducir de velocidad, como en este caso, la polea acanalada más pequeña se monta en el eje de alta velocidad el cual estará acoplado a un motor eléctrico AC síncrono Torque normal, La polea de mayor ira acoplada a un eje central como se muestra en la siguiente ilustración. En este eje central trasmite la potencia, por medio de un conjunto de engranajes helicoidales y rectos, a otros dos ejes los cuales irán acoplados a un molino de bolas y a una mezcladora de cemento respectivamente.

Ilustración 1.Esquema de transmisión general.

Por medio del software Maximizer proporcionado por el fabricante de bandas de transmisión Goodyear, se obtendrá un diseño eficiente para esta aplicación; Los datos de entrada de la maquinaria y sus elementos mecánicos son los siguientes.

Ilustración 2. Parámetros operación maquinaria.

Cálculo de transmisión por banda

Se supone que la maquinaria, en este caso tanto la mezcladora de cemento, como el molino de bolas operaran los 6 días de la semana, por consiguiente se tiene que:

1.1 Cálculo de potencia en el motor.

Con los datos de operación de maquinaria y teniendo en cuenta las eficiencias de los componentes mecánicos presentes en los ejes, determinamos la potencia en el eje S1 o eje central.

Donde:

Por consiguiente la potencia del motor se determina de la siguiente manera.

1.2 Cálculo relación de transmisión por banda.

A continuación se procede a determinar la relación de transmisión por banda, de la siguiente manera.

Remplazando el valor hallado anteriormente para la relación de transmisión por banda se obtiene el siguiente valor para la relación de transmisión por engranajes rectos.

Por consiguiente determinamos las Rpm de la polea inducida de la siguiente manera.

1.3 Cálculo del factor de servicio.

Este factor de servicio depende del tipo de maquinaría que se utiliza, para este caso tendremos una mezcladora de cemento y un molino de bolas, por consiguiente con ayuda de la tabla para factores de servicio del software maximizer tendremos los siguientes valores.

• Máquina # 1 (Molino de bolas).

Banda sincrónica=1.9

Banda V=1.4

Ilustración 3. Factor de servicio máquina # 1.

• Máquina # 2 (Mezcladora de cemento).