BANDAS

Los  elementos  de  máquinas  flexibles,  como  bandas,  cables  o  cadenas, se utilizan  para  la  transmisión  de  potencia  a  distancias comparativamente grandes.  Cuando  se  emplean  estos elementos,  por  lo general,  sustituyen  a  grupos  de  engranajes,  ejes  y  sus  cojinetes  o  a dispositivos  de  transmisión  similares. Por  lo  tanto,  simplifican  mucho  una máquina  o  instalación  mecánica,  y  son  así,  un  elemento  importante para reducir  costos.

Además  son  elásticos  y  generalmente  de  gran  longitud,  de  modo  que tienen una  función  importante en  la  absorción  de  cargas  de  choque  y  en el amortiguamiento  de  los  efectos  de  fuerzas  vibrantes.  Aunque  esta ventaja es importante  en  lo  que  concierne  a  la  vida  de  una  máquina motriz,  el elemento  de  reducción  de  costos  suele  ser  el  factor  principal para seleccionar  estos  medios  de  transmisión  de  potencia, y en el presente trabajo queremos recopilar alguna información un tanto básica sobre un tipo en especial de elementos; bandas y las poleas. Veremos algunos tipos, su funcionamiento algunas ventajas y desventajas, la representación en plano y la Norma Técnica Colombiana (NTC) por la cual se rigen.

Transmisión de potencia – aplicaciones con bandas

En muchas aplicaciones automotrices se usan transiciones con bandas síncronas, se llaman bandas síncronas o bien bandas en v.

Banda en V

Es menos propensa al patinaje que la banda plana. Se utiliza con poleas acanaladas y ajustables en donde la transmisión debe ser por lo menos continua. Las que se encuentran en los automóviles son de caucho con alambres y protección de fibra. Además de ser ampliamente utilizada en la industria mecánica también se le encuentra en la electrónica como es el caso de las videograbadoras o en las caseteras.

Banda en V ajustable

Cuando una banda está sujeta a trabajo rudo e intenso la mayor de las veces no se daña toda completa, sino por secciones, debido a esto existen bandas ajustables o que están formadas por secciones pequeñas que quedan unidas con una grapa o remache removible para posibilitar su adaptabilidad a las condiciones de trabajo y a la distancia existente entre poleas. Es como armar pieza por pieza, pero tiene la desventaja de que los elementos de unión se deterioran más que las secciones elaboradas en caucho. Se les encuentra en máquinas de trabajo rudo y en ambientes extremos como en las minas.

Banda plana dentada

Cuando se necesita una transmisión flexible lo más exacta posible y que esté libre de patinajes se recurre a la banda dentada, muy utilizada cuando hay engranes unidos a las flechas o ejes. Sus dientes se acoplan perfectamente a los engranes por lo que no patinan, pero existe el riesgo de perderlos si están muy tensas. Son muy utilizadas en situaciones donde debe existir sincronización como es el caso del árbol de levas y el cigüeñal en los automóviles. También se le conoce como banda de sincronización

Banda en V dentada

Semejante a la anterior, pero con la ventaja de evitar en mayor medida los rechinidos y patinajes pronunciados con el cambio de temperatura

En automoción, usada en muchos motores de 4 tiempos tanto diesel como gasolina, la correa de distribución transmite el movimiento desde el cigüeñal al árbol de levas, con una relación de transmisión o de desmultiplicación de 1 : 2, es decir el árbol de levas gira a la mitad de revoluciones que el cigüeñal. Va montada sobre unas ruedas dentadas llamadas piñones. La función de esta correa es sincronizar los 4 tiempos del motor, la apertura y cierre de las válvulas de admisión y escape y la función del encendido del motor ya sea la chispa de la bujía la sincronización de los inyectores diesel. Su forma, material, longitud y ubicación varían dependiendo del tipo de motor. En muchos casos arrastra también la bomba de refrigerante y / o la bomba de aceite del motor. Hay motores que poseen más de una correa, por ejemplo para ejes contrairritantesantivibratorios

Las DENTADAS TRAPECIALES van colocadas en poleas que tienen forma trapezoidal, estas pueden tener cierta desalineación, y general mente se utilizan para transmitir potencia entre dispositivos que no están en la misma carcasa, como por ejemplo (la bomba de agua de un automóvil, el cigüeñal, el alternador de corriente, y el aire acondicionado) como no están juntos pueden presentar una cierta desalineación y por eso se utilizan dentadas trapezoidales para evitar que se salgan de las poleas

Materiales de lo que están fabricadas las bandas

Estas bandas planas regularmente se pueden encontrar en los siguientes materiales:

1. Cuero.
2. Tela o cuerda ahulada.
3. Hule o plástico no reforzado.
4. Cuero reforzado.
5. Tela.

Cuero: las bandas de cuero en su gran mayoría están hechas de capas de material unidas entre sí. Proporcionan una buena fricción, flexibilidad, larga duración y son muy fáciles de reparar. La desventaja es que es algo costoso.

Tela o cuerda ahulada: Actualmente hay disponibles muchos tipos y granos de material ahulado para bandas. Casi todos resisten a la humedad, ácidos y alcalinos.

Tela Ahulada: es el tipo menos caro de material para bandas. Esta hecho de capas de algodón o lona sintética, impregnadas de hule.

Cuerda Ahulada: estas bandas consisten en una serie de capas de cuerdas impregnadas de hule. Ofrecen alta resistencia a la tensión con tamaño y masa pequeños.

Hule o plástico no reforzado: Se encuentran disponibles bandas planas en varios materiales no reforzados para trabajo liviano.

Hule: es básicamente una tira de hule, estas bandas están disponibles en varios compuestos. Están diseñadas específicamente para una baja potencia, transmisiones de baja velocidad.

Plástico: las bandas de plástico no reforzadas transmiten carga de potencia más pesada que las de hule.

Cuero reforzado: estas bandas están formadas por un miembro de plástico resistente a la tensión, en general nylon reorientado y cubiertas de cuero arriba y abajo.

Tela: consisten en una sola pieza de algodón o lona plegada y cosida con hileras de puntadas longitudinales, otras están tejidas en forma sinfín.

La ventaja principal es la capacidad de remolcar uniformemente y de funcionar a altas velocidades.

Tipos de bandas

Bandas Especiales
Son bandas para la transmisión de Velocidad y Potencia donde específicamente existen condiciones limitadas de espacio o se requiere de una característica particular.

Banda plana tipo listón
Son muy delgadas y están elaboradas tanto en plástico como con fibras sintéticas. Se usaban en el sistema sintonizador de los radios antiguos.

Banda plana de costilla

Es utilizada en motores de más de 100 H.P. por patinar poco. Se asemeja a un arreglo entre una banda plana y varias en V, quedando la superficie plana sin contacto con la superficie horizontal de la polea. Es más resistente que la plana o la V, aunque no menos flexible. Está muy propensa a calentarse por su considerable área de contacto con las poleas.

Cuando una banda está sujeta a trabajo rudo e intenso la mayor de las veces no se daña toda completa, sino por secciones, debido a esto existen bandas ajustables o que están formadas por secciones pequeñas que quedan unidas con una grapa o remache removible para posibilitar su adaptabilidad a las condiciones de trabajo y a la distancia existente entre poleas. Es como armar pieza por pieza, pero tiene la desventaja de que los elementos de unión se deterioran más que las secciones elaboradas en caucho. Se les encuentra en máquinas de trabajo rudo y en ambientes extremos como en las minas.

Banda plana tipo listón

Son muy delgadas y están elaboradas tanto en plástico como con fibras sintéticas. Se usaban en el sistema sintonizador de los radios antiguos.

Banda plana de costilla

Es utilizada en motores de más de 100 H.P. por patinar poco. Se asemeja a un arreglo entre una banda plana y varias en V, quedando la superficie plana sin contacto con la superficie horizontal de la polea. Es más resistente que la plana o la V, aunque no menos flexible. Está muy propensa a calentarse por su considerable área de contacto con las poleas.

Mantenimiento preventivo a bandas

Las transmisiones por correas requieren regularmente una inspección completa, eficaz y segura. Las recomendaciones siguientes le ayudarán a efectuarla. Una transmisión por correas industriales bien diseñada puede funcionar durante varios años si recibe un mantenimiento adecuado y se utiliza bajo condiciones normales.

En seguida se muestran algunos pasos para un buen el mantenimiento

1. Desconecte el sistema. Asegure la caja de control y póngale un letrero de advertencia “Desconectado para hacer el mantenimiento. No conectar.”

2. Coloque todos los componentes de la máquina en una posición segura (neutral).

3. Retire la protección y revise si hay daños. Inspeccione si hay indicios de desgaste o roce con los componentes de la transmisión. Limpie la protección según sea necesario.

4. Inspeccione la correa por si hay desgaste o daño. Cámbiela según sea necesario. Véase en la página 9 para el procedimiento de sustitución de correas trapezoidales y en la página 10 para correas síncronas.

5. Inspeccione las poleas por si existe desgaste o daño. Sustitúyalas si están gastadas. Véase en la página 10 para el procedimiento de instalación de poleas.

6. Inspeccione los otros componentes de la transmisión tales como rodamientos, ejes, montaje del motor y guías correderas de ajuste.

7. Inspeccione la toma a tierra de electricidad estática (en caso de utilizarse) y sustituya los componentes según sea necesario.

8. Revise la tensión de la correa y ajústela según sea necesario.

9. Revise nuevamente la alineación de las poleas.

10. Reinstale la protección de la transmisión.

11. Haga funcionar el sistema de transmisión. Observe y escuche cualquier indicio fuera de lo normal.

Una vez que el sistema haya sido desconectado y asegurado, que el letrero de advertencia se haya colocado y que los componentes de la máquina estén en posiciones seguras, retire la protección y comience la inspección

Inspección de la protección Revise la protección para ver si hay desgaste o posibles daños. ¿Hay rozaduras con los elementos de la transmisión? Límpiela para evitar el aislamiento y la falta de ventilación. Limpie cualquier grasa o aceite que provenga de cojinetes demasiado lubricados. 2. Inspección de la correa El análisis de señales de desgaste o daños anormales le permite localizar y corregir posibles problemas en la transmisión. Marque o haga una indicación en un punto de la correa, o de una de las correas en el caso de un sistema de transmisión múltiple. Recorra la(s) correa(s) revisando grietas, áreas con roturas, cortes o indicios de desgaste anormal. Verifique la temperatura de la correa por si hay calor excesivo. Aunque las correas de hecho se calientan durante su funcionamiento, su temperatura nunca debe sobrepasar ciertos límites. Su mano puede tolerar una temperatura hasta alrededor de 45°C (113°F); si las correas están demasiado calientes, puede que se necesita algún cambio de mantenimiento. Esto le ofrece una buena orientación sobre la temperatura de la correa: si no la puede sostener con la mano deberá revisar la causa del exceso de calor. Hay que reemplazar las correas si existen indicaciones obvias de grietas, roturas, desgaste anormal o pérdida de dientes en una

DESCONEXIÓN E INSPECCIÓN COMPLETA

Al girar transmisiones manualmente para verificar el correcto Guiado de la correa, hay que tener cuidado de que sus dedos no queden atrapados entre la correa y la polea. Es muy peligroso Girar grandes transmisiones síncronas tirando de la correa, dado Que si sus edos quedan atrapados entre los bordes de la polea  y la correa, los flancos podrían amputarle inmediatamente

Algunos dedos.

Inspección de las poleas

Después de retirar las correas de la transmisión, verifique si hay desgaste anormal o daños obvios en las poleas. El desgaste no siempre salta a la vista. Utilice galgas de Gates para inspeccionar las ranuras trapezoidales. Para transmisiones por correas síncronas, verifique los diámetros en varios puntos de la polea para asegurar que sean consistentes y que cumplan con las normas (véase el Manual de diseño Gates E/20099).

Es siempre recomendable revisar la alineación y el adecuado montaje de las poleas.

• La desalineación de las poleas acorta considerablemente la vida de la correa.
• Las causas principales de la desalineación de las poleas son: • las poleas están mal colocadas en los ejes;
• los ejes de la máquina motriz y de la conducida no son paralelos.
• las poleas están inclinadas debido a un montaje inadecuado.

Para inspeccionar la alineación, todo lo que necesita es una regla, y para sistemas de transmisión con centros largos, una cuerda rígida. Alinee la regla o cuerda a lo largo del lado liso de ambas poleas como se muestra en la foto. La desalineación aparecerá bajo la forma de una holgura entre el lado liso de la polea y la regla o cuerda. Este método es fiable sólo cuando la distancia entre el lado exterior y el primer canal es idéntica para las dos poleas. También se puede revisar la inclinación de las poleas con un nivel de burbuja.

Herramienta de alineación

LASER AT-1 El LASER AT-1 identifica la desalineación paralela y angular de las poleas y es válido para poleas de diámetro superior a 60 mm. El LASER AT-1 se instala en unos segundos y el rayo láser proyectado en los receptores le permite verificar y corregir cualquier desalineación. La herramienta se puede utilizar en máquinas instaladas horizontal o verticalmente. Para más información, consulte el folleto E4/20121.

Revisión de otros componentes del sistema de transmisión

Es siempre recomendable examinar la alineación y la lubricación de los cojinetes. También revise el montaje del motor para que ajuste correctamente. Asegúrese de que las guías de ajuste no tengan residuos, obstrucciones, suciedad, ni corrosión.

Revisión de la tensión

La etapa final consiste en examinar la tensión de la correa, y si es necesario, ajustarla. No se recomienda volver a tensar las correas síncronas. Si se aplica muy poca tensión, las correas trapezoidales pueden patinar o los dientes de las correas síncronas pueden saltar. La tensión correcta es la más baja a la que las correas puedan transmitir potencia cuando la transmisión funcione a plena capacidad. El procedimiento general para verificar la tensión de la correa es el siguiente. A. Mida, en el centro del ramal (t), la fuerza de deflexión necesaria para obtener una flecha de 2 mm por cada 100 mm de longitud del ramal (correas síncronas) o 1 mm por cada 100 mm de longitud del ramal (correas trapezoidales) de la posición normal de la correa. B. Si la fuerza medida es inferior} a la fuerza de deflexión mínima recomendada, hay que volver a tensar las correas. C. Las correas nuevas tienen que tensarse hasta que la fuerza de deflexión sea lo más cerca posible de la fuerza de deflexión máxima recomendada. D. Para facilitar la medición de la tensión, Gates ha introducido el densímetro sónico.

El tensímetro

El tensímetro sónico analiza las ondas sonoras producidas por las vibraciones de la correa al tocarla. Cada correa vibra a una cierta frecuencia, que depende de su tensión, su masa y la longituddelramal. Eltensímetro convierte esta frecuencia en un valordetensión. Estetensímetro compacto cabe en la palma de la mano. Funciona a pilas, se suministra con instrucciones y existen dos tipos de sensores (rígido y flexible), fáciles de instalar según las necesidades.

Los tensímetros convencionales de Gates miden la tensión en función de la fuerza de de flexión. El tensímetro simple mide la deflexión hasta ± 120 N, el tensímetro doble mide la fuerza hasta ± 300 N. Los dos aparatos se componen de un resorte calibrado equipado con una escala para medir la deflexión y de otra escala para medir la fuerza aplicada.

Se puede interpretar las escalas como sigue.

1. Mida la longitud del ramal (t).

2. Posicione el anillo inferior según la flecha que ha calculado. Ponga el anillo superior en la posición cero de la escala de fuerza de deflexión.

3. Ponga el tensímetro perpendicularmente y en el centro del ramal. Apriete la correa con suficiente fuerza para obtener una flecha con el valor indicado por el anillo inferior. Una regla colocada por encima de las poleas asegurará la precisión de la lectura.

4. El anillo superior se desliza hacia arriba de la escala e indica la fuerza de deflexión. Puede leerla fuerza de deflexión en el borde inferior del anillo. Si utiliza un tensímetro doble, puede leer la fuerza de deflexión por debajo de los anillos. Debe sumar las dos cantidades. Este valor debe ser comparado con las fuerzas de deflexión mínimas y máximas calculadas (véase el Manual de cálculo para correas síncronas E/20099).

EVALUACIÓN DEL RENDIMIENTO DE LAS TRANSMISIONES POR CORREAS

Para proporcionar un adecuado mantenimiento, es necesario entender la naturaleza y el funcionamiento de las transmisiones de correas existentes en su planta

Cómo aumentar el rendimiento de una transmisión Muchas veces una mínima modificación de la transmisión por correa basta para mejorar su rendimiento.

El primer paso consiste en ver si se puede hacer mejoras simples a un coste mínimo. Esto implica revisar el diseño de la transmisión para obtener la capacidad adecuada.

Aquí tiene unos pequeños cambios que podrían mejorar el rendimiento:

• aumente los diámetros de las poleas;
• aumente el número de correas o utilice correas más anchas;
• agregue una amortiguación de la vibración al sistema;
• mejore la ventilación de la protección para reducir la temperatura de funcionamiento
• asegúrese de que los diámetros de las poleas y tensores exteriores estén por encima de los diámetros mínimos recomendados;
• utilice correas de alta calidad en lugar de tipos para uso general;
• sustituya las poleas cuando estén gastadas;
• mantenga las poleas bien alineadas;
• siempre coloque el tensor en el ramal menos tenso de la correa;
• tense nuevamente las correas de fricción recién instaladas después de un período de prueba de 4 a 24 horas;
• observe los procedimientos adecuados de instalación y mantenimiento.

Cómo mejorar un bajo rendimiento de una transmisión

Si su sistema de transmisión de correas ha sido diseñado, instalado y mantenido adecuadamente, necesitará muy poca atención.

Sin embargo, ocasionalmente, un sistema de transmisión puede dañarse o desajustarse por un golpe. Los cambios en los requisitos de funcionamiento o las condiciones ambientales también pueden crear problemas. La localización de averías en la siguiente sección está diseñada para ayudarle a identificar y corregir los problemas de bajo rendimiento de la transmisión.