Poleas con correas

Se trata de dos poleas unidas por una correa. En el taller usamos una goma de caucho como correa.

Transforma un movimiento circular en otro del mismo o diferente sentido, dependiendo de cómo se monte la correa

Si los diámetros de las dos poleas son diferentes, las velocidades angulares son diferentes. La polea grande gira más lento que la pequeña. Tendremos más fuerza en el eje de la polea grande que en el de la pequeña. En la animación la polea pequeña tiene un diámetro que es la mitad de la grande y su velocidad es el doble.

Relación de transformación

Relación de velocidades (R) es igual al diámetro de polea grande dividido entre el diámetro de la polea de pequeña. R indica cuantas veces va más rápido la polea pequeña que la grande y cuantas veces más par hay en la polea grande que en la pequeña.

\(R={D_1\over D_2}\)

La relación de velocidades suele mostrarse como 1:R que se lee 1 a R.

Para calcular la velocidad se puede usar la ecuación: \({ω_1 D_1}={ω_2 D_2}\)

Tendremos más par en la polea que gira más lentamente. Para calcular la transformación del par usamos la ecuación: \(τ_1ω_1=τ_2ω_2\)

La transmisión mediante poleas con correas es uno de los sistemas más fáciles de fabricar en el taller de tecnología ya que no necesita una gran precisión en la posición de los taladros. Además tiene una gran potencia ya que se puede usar como polea de entrada el propio eje del motor, que al ser tan fino permite una desmultiplicación muy grande. En la imagen, el sistema tiene una relación de transformación de 20. La polea de salida tiene 40mm de diámetro, mientras que el eje del motor 2. Hacen falta 20 vueltas del motor para que la polea amarilla de una sola vuelta.

Correas trapezoidales

La correa puede resbalar. Por tanto, la relación de velocidades es aproximada. Para que no resbale, no es bueno aumentar la tensión de la correa ya que eso llevaría a un rozamiento mayor en los cojinetes de los ejes. Una estrategia interesante es usar una correa trapezoidal que aumenta la fricción entre polea u correa sin aumentar tensión de la correa, por descomposición de las fuerzas. En el dibujo, las fuerzas en verde son proporcionales al rozamiento entre polea y correa mientras que la roja es proporcional al rozamiento del eje con los cojinetes.

Este mecanismo lo encontramos en el sistema que mueve el alternador de un coche, o en la transmisión del taladro de mesa del taller.

Poleas y correas dentadas

Cuando es importante evitar que la correa resbale porque se necesita precisión en el movimiento, se pueden usar correas y poleas dentadas. La limitación de este sistema es la resistencia de los dentes de la correa, que es pequeñá, por eso sólo se usa cuando el par a trasmitir es pequeño. Este sistema es muy usado para mover el extrusor de una impresora 3D ya que se necesita la flexibilidad que da la correa porque debe de cambiar la dirección muchas veces.

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