Ângulo de Abraçamento da Correia
Calcula o ângulo de abraçamento (de contato) de uma correia na polia menor, θ = π − 2·arcsin((D − d) ÷ (2·C)), a partir dos diâmetros da polia maior D e da menor d (m) e da distância entre centros C (m). O ângulo de abraçamento é o ângulo do arco em que a correia efetivamente CONTORNA a polia, em contato com ela — e é um parâmetro crítico, porque é ao longo desse arco que o atrito (que transmite a força) atua. Quanto MAIOR o ângulo de abraçamento, maior a área de contato e maior a força que a correia pode transmitir sem escorregar. Em uma transmissão entre duas polias de DIÂMETROS DIFERENTES, a correia abraça MENOS a polia menor (o ângulo é menor que 180°) e MAIS a polia maior — e o escorregamento sempre começa na polia de MENOR abraçamento (a menor), que por isso é a que limita a capacidade. O ângulo de abraçamento diminui quando a diferença de diâmetros aumenta ou a distância entre centros diminui (polias próximas e muito diferentes 'abraçam' pouco). Por isso, transmissões com grande redução (polias muito diferentes) ou centros próximos têm capacidade reduzida, e às vezes usam uma POLIA TENSORA (esticadora) para aumentar o abraçamento. O ângulo de abraçamento entra diretamente na relação de tensões (e^(μθ)) e nos fatores de correção do número de correias. Informe os diâmetros das polias e a distância entre centros.
Resultado
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Ângulo de abraçamento da correia
O ângulo de abraçamento (de contato) de uma correia na polia menor é θ = π − 2·arcsen((D − d) ÷ (2·C)), a partir dos diâmetros da polia maior D e da menor d e da distância entre centros C. É o ângulo do arco em que a correia efetivamente contorna a polia, em contato com ela — e é um parâmetro crítico, porque é ao longo desse arco que o atrito (que transmite a força) atua. Quanto maior o ângulo de abraçamento, maior a área de contato e maior a força que a correia pode transmitir sem escorregar. Em uma transmissão entre duas polias de diâmetros diferentes, a correia abraça menos a polia menor (o ângulo é menor que 180°) e mais a polia maior — e o escorregamento sempre começa na polia de menor abraçamento (a menor), que por isso limita a capacidade. O ângulo de abraçamento diminui quando a diferença de diâmetros aumenta ou a distância entre centros diminui (polias próximas e muito diferentes 'abraçam' pouco). Por isso, transmissões com grande redução ou centros próximos têm capacidade reduzida, e às vezes usam uma polia tensora (esticadora) para aumentar o abraçamento. O ângulo de abraçamento entra diretamente na relação de tensões (e^(μθ)) e nos fatores de correção do número de correias. Informe os diâmetros das polias e a distância entre centros.
Ferramentas Relacionadas
Arco de Contato da Correia
Calcula o comprimento do arco de contato de uma correia na polia menor, L_arco = (d ÷ 2)·θ, a partir do diâmetro da polia menor d (mm) e do ângulo de abraçamento θ (radianos). O arco de contato é o comprimento da porção da correia que está efetivamente em contato com a polia (tocando-a), ao longo do ângulo de abraçamento — é simplesmente o raio da polia vezes o ângulo (em radianos), a fórmula do comprimento de arco. Esse comprimento é importante por algumas razões: ele determina a ÁREA de contato entre a correia e a polia (junto com a largura), que governa a pressão de contato e a distribuição do atrito; influencia o aquecimento (atrito × área) e o desgaste tanto da correia quanto da polia; e é relevante no escorregamento elástico (creep), em que a correia, ao mudar de tração de T₁ para T₂ ao longo do arco, estica e contrai elasticamente, deslizando microscopicamente sobre a polia — um pequeno escorregamento INEVITÁVEL (de 1-2%) que ocorre mesmo sem escorregamento grosseiro, e que faz a velocidade de saída ser sempre ligeiramente menor que a teórica. Um arco de contato maior (polia maior ou maior abraçamento) distribui melhor o atrito e reduz a tendência ao escorregamento. Este cálculo complementa a análise geométrica e de atrito da transmissão por correia. Informe o diâmetro da polia menor e o ângulo de abraçamento.
Relação de Transmissão com Deslizamento (Correia)
Calcula a relação de transmissão real de uma correia considerando o deslizamento, i = (D ÷ d)·(1 − s/100), a partir dos diâmetros da polia motora D e da movida d (mm) e do percentual de deslizamento s (%). A relação de transmissão TEÓRICA de uma correia é simplesmente a razão dos diâmetros das polias (D/d) — uma polia motora grande girando uma movida pequena multiplica a rotação. Mas, na prática, a transmissão por correia NÃO é exata como a por engrenagens (que têm dentes que se encaixam): a correia transmite por ATRITO, e sempre há um pequeno DESLIZAMENTO (escorregamento) entre a correia e as polias. Esse deslizamento tem duas componentes: o escorregamento ELÁSTICO (creep, inevitável, ~1-2%, devido à correia esticar e contrair ao mudar de tração nos dois lados) e o escorregamento GROSSEIRO (que ocorre sob sobrecarga, quando a correia perde aderência — indesejável e prejudicial). O deslizamento faz a rotação real da polia movida ser LIGEIRAMENTE MENOR que a teórica, e a relação de transmissão real um pouco diferente da nominal. Em aplicações que exigem sincronismo exato (eixos de comando de motores, posicionamento), o deslizamento das correias em V é inaceitável, e usam-se correias SINCRONIZADORAS (dentadas) ou correntes, que não deslizam. Este cálculo quantifica o efeito do deslizamento na relação de transmissão. Informe os diâmetros das polias motora e movida e o percentual de deslizamento.
Tensão Centrífuga da Correia
Calcula a tensão centrífuga em uma correia, T_c = m·v², a partir da massa por unidade de comprimento m (kg/m) e da velocidade da correia v (m/s). Quando a correia contorna uma polia em alta velocidade, sua própria massa, ao fazer a curva, gera uma força CENTRÍFUGA que tende a 'jogar' a correia para fora, AFASTANDO-a da polia. Isso cria uma tração adicional ao longo de toda a correia (a tensão centrífuga), que é a mesma em todos os pontos e não contribui para transmitir potência — ela só 'rouba' parte da capacidade de aperto da correia contra a polia. A tensão centrífuga cresce com o QUADRADO da velocidade, por isso é desprezível em baixas velocidades mas se torna importante em correias rápidas. O efeito é prejudicial: ao afastar a correia da polia, a tensão centrífuga REDUZ a força normal de contato e, portanto, o atrito disponível para transmitir potência — existe uma velocidade ÓTIMA acima da qual aumentar a velocidade reduz a potência transmissível (a correia começa a 'flutuar'). Por isso a velocidade das correias tem um limite prático (tipicamente 25-30 m/s para correias em V convencionais, mais para correias especiais). A tensão centrífuga deve ser somada às trações para obter as trações totais nos lados tenso e frouxo. Informe a massa por unidade de comprimento e a velocidade.
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