Diferença entre acionamento por correia e acionamento por corrente

Um motor primário é usado para gerar energia mecânica convertendo de outra forma de energia. Por exemplo, o motor elétrico converte energia elétrica em energia mecânica e entrega a mesma na forma de rotação do eixo. Da mesma forma, turbina hidráulica, turbina a vapor, moinho de vento, etc. também podem atuar como motor principal. Acionamentos mecânicos são usados ​​para transmitir movimento, torque e potência de tais motores primários (eixo de acionamento) para peças da máquina (eixo acionado). Além da transmissão, eles também podem alterar o sentido de rotação e alterar a velocidade de acordo com a necessidade da unidade da máquina. Existem quatro acionamentos mecânicos, ou seja, acionamento por engrenagem, acionamento por correia, acionamento por corrente e acionamento por corda. Esses acionamentos também contam com a ajuda de outros elementos de transmissão de energia (como eixo, chaveta, acoplamento, freio, embreagem, polia, roda dentada, etc.) para uma transmissão de energia eficiente e ininterrupta.

Cada um dos quatro acionamentos mecânicos tem seus respectivos benefícios e limitações; e, portanto, são adequados para fins específicos. Essas quatro unidades podem ser classificadas de várias maneiras em várias bases. Uma dessas bases de classificação são os meios de transmissão de energia. Em todos esses acionamentos em que a energia é transmitida por meio da força de atrito entre duas partes conjugadas, são chamados de acionamento por fricção (por exemplo, acionamento por correia). Quando a energia é transmitida por meio de engate, esse tipo de acionamento é denominado como acionamento de engate (por exemplo, acionamento por engrenagem e acionamento por corrente). Outro fator de classificação de acionamentos mecânicos é a presença de elementos flexíveis. Todos esses acionamentos onde existe uma ligação flexível intermediária entre os eixos acionadores e acionados são chamados de acionamento flexível; enquanto que, se não existir tal ligação intermediária, ela é agrupada como unidade rígida. Acionamento por correia e acionamento por corrente vêm sob acionamentos flexíveis; enquanto a engrenagem é uma unidade rígida.



Acionamento por correia é um acionamento de fricção flexível, que transmite potência e movimento do acionador para o eixo acionado por meio da força de atrito entre a polia e a correia. É adequado para transmissão de energia de média a longa distância. No entanto, sua capacidade é limitada à força de atrito entre a correia e a polia. Assim, não é adequado para requisitos de transmissão de energia pesada. Por outro lado, o acionamento por corrente é um acionamento de engate flexível onde a potência é transmitida por meio de engate e desengate sucessivo da corrente com roda dentada. Enquanto o acionamento por correia é propenso a escorregar, o acionamento por corrente está livre dele; no entanto, pode não fornecer necessariamente uma razão de velocidade constante. Várias diferenças entre acionamento por correia e acionamento por corrente são fornecidas abaixo em formato de tabela.

Tabela:Diferença entre acionamento por correia e acionamento por corrente

Acionamento por correia	Movimentação em cadeia
Acionamento por correia é um acionamento por fricção.	O acionamento da cadeia é um acionamento do engajamento.
É uma unidade não positiva devido ao deslizamento e deslizamento frequentes.	O acionamento por corrente tende a oferecer um acionamento positivo, pois não escorrega.
Acionamento por correia é preferível para distâncias centrais médias a grandes.	Acionamento por corrente é preferível para distâncias centrais pequenas a médias.
Apenas uma face da correia pode ser utilizada para transmitir movimento e potência.	Ambas as faces da cadeia podem ser utilizadas simultaneamente para transmitir movimento e potência.
Devido à perda por atrito, a eficiência do acionamento por correia é comparativamente baixa (92 – 96%).	Perda insignificante por atrito resulta em maior eficiência no acionamento por corrente (95 – 98%).
A temperatura da sala de trabalho influencia o desempenho do acionamento por correia.	O acionamento por corrente geralmente não é afetado pela temperatura da sala de trabalho.
Embora o acionamento por correia seja comumente usado para eixos paralelos, uma correia de um quarto de volta pode ser empregada para eixos perpendiculares.	O acionamento por corrente pode transmitir energia apenas entre eixos paralelos.
Pequenos desalinhamentos angulares e de localização não causam problemas no desempenho do acionamento por correia.	A corrente tende a sair da roda dentada se o alinhamento não for perfeito.
Para apertar a correia com polias, uma tensão inicial é desejada, o que aumenta a carga nos eixos.	A carga adicional no eixo é eliminada no acionamento por corrente, pois o aperto inicial não é desejado.
Acionamento por correia requer lubrificação mínima.	O acionamento por corrente requer lubrificação adequada e regular para uma vida útil mais longa.

Incentivo ao atrito e engajamento: Nos acionamentos de fricção, a transmissão de potência e movimento ocorre por meio do atrito entre duas partes. O acionamento por correia é um acionamento por fricção, pois a força de atrito entre a polia e a correia atua como meio de transmissão de energia. Da mesma forma, acionamento por corda também é um acionamento por fricção. Por outro lado, quando a transmissão de potência e movimento ocorre devido ao engate e desengate sucessivo de peças dentadas, é denominado como acionamento de engate. Aqui a força de atrito não desempenha nenhum papel direto na transmissão de energia. Por exemplo, no acionamento por corrente, a potência é transferida por meio do acoplamento da roda dentada com a corrente correspondente. Da mesma forma, o acionamento por engrenagem também é um acionamento de engate.

Deslizamento e impulso positivo: Um acionamento positivo é aquele que oferece relação de velocidade constante durante a operação. Vários fenômenos como deslizamento, fluência, efeito poligonal, etc. tendem a alterar a velocidade de rotação e, assim, dificultar a relação de velocidade. Uma razão de velocidade constante é altamente desejada em várias operações, como o corte de roscas em tornos. O acionamento por engrenagem é apenas o acionamento mecânico que pode oferecer um acionamento verdadeiramente positivo. O acionamento por correia é propenso a escorregar e não pode fornecer uma relação de velocidade constante. Embora a correia em V e a correia com nervuras tendam a minimizar a taxa de escorregamento, a fluência também pode prejudicar a taxa de velocidade. Por outro lado, o acionamento por corrente é livre de deslizamento; no entanto, o efeito poligonal pode alterar a razão de velocidade de forma indesejável.

Distância do eixo preferida: O objetivo básico dos acionamentos mecânicos é transmitir movimento e potência do eixo acionador (como o motor principal) para o eixo acionado (como máquinas). A distância entre o acionador e o eixo acionado pode variar com base em muitos fatores, incluindo o layout do piso. O acionamento por engrenagem é preferível para transmissão de energia a pequenas distâncias. O acionamento por correia plana é adequado para distâncias médias a grandes (3 – 15m); no entanto, a correia em V também pode ser usada para pequenas distâncias (normalmente até 1 m). Se a distância do eixo for maior, a correia tenderá a chicotear (vibrar entre duas polias). O lado frouxo do cinto também pode dobrar. Assim, suportes adicionais podem ser necessários. Por outro lado, o acionamento por corrente é preferido para transmissão de energia de pequenas a médias distâncias. A corrente geralmente é pesada em comparação com a correia e, portanto, pode aumentar substancialmente o peso do sistema se for usada para longas distâncias. As rodas dentadas de suporte também são desejadas quando o comprimento da corrente é maior.

Rostos viáveis: No caso de correia plana, somente a parte interna da correia entra em contato com a polia. Mesmo no arranjo de correia cruzada, a correia é dobrada em dois planos diferentes para garantir que apenas a parte interna entre em contato com a polia. Na correia em V, apenas duas faces laterais inclinadas entram em contato com a polia correspondente. Essas faces de contato não podem ser alteradas; por exemplo, a parte externa da correia plana não pode ser utilizada para transmissão de energia. No entanto, o acionamento por corrente oferece a possibilidade de usar os dois lados (dentro e fora) sem nenhum problema. Mesmo ambos os lados podem ser usados ​​simultaneamente, quando vários (pelo menos 3) eixos são necessários para acionamento por um eixo de acionamento.

Eficiência: Sendo um acionamento por fricção, ocorre perda de potência no acionamento por correia devido ao atrito. Isso reduz a eficiência da unidade. Em estágio único, o acionamento por correia pode oferecer uma eficiência na faixa de 92 a 96%, dependendo principalmente das características de atrito das superfícies de contato, tensão inicial, tipo de correia, ângulo de enrolamento, deslizamento e fluência. Um acionamento por corrente pode fornecer melhor eficiência, pois a perda por atrito é insignificante. A lubrificação adequada da nova corrente normalmente pode fornecer 95 a 98% de eficiência.

Temperatura da sala de trabalho: A maioria dos materiais de engenharia apresenta mudanças de dimensão com a temperatura; no entanto, o grau de mudança depende do coeficiente de expansão térmica do material em questão. O cinto geralmente é feito de borracha, borracha de tecido, couro compensado ou materiais sintéticos. Por ser um material não metálico, a correia sofre alterações significativas de dimensão com pequena variação na temperatura atmosférica. Mesmo a umidade pode afetar o desempenho. Quando a temperatura aumenta, o comprimento da correia também aumenta e isso resulta em mais deslizamento, perda de potência, velocidade instável e eficiência degradada. Com a redução da temperatura atmosférica, o comprimento da correia diminui, o que resulta em maior carga nos mancais (monta os eixos). Pequenas variações na temperatura da sala de trabalho não representam nenhum problema detectável no acionamento por corrente. Como a corrente é lubrificada adequadamente, o impacto da umidade também é insignificante.

Orientação e desalinhamento do eixo: É necessário um acionamento mecânico adequado para selecionar com base na orientação do acionador e dos eixos acionados. Acionamentos por correia e corrente podem transmitir energia somente entre eixos paralelos. Embora a correia de um quarto de volta possa ser empregada para eixos perpendiculares sem interseção, ela não é popular devido a muitas restrições e baixo desempenho em comparação com a engrenagem cônica ou sem-fim. Um pequeno desalinhamento angular ou locacional na fixação das polias com o eixo correspondente não representa nenhum problema na transmissão de potência. Por outro lado, o acionamento por corrente não pode ser usado para eixos não paralelos. Sempre requer o alinhamento adequado das rodas dentadas, caso contrário, as ranhuras da corrente não combinarão com os dentes da roda dentada e, portanto, o queixo tenderá a saltar para fora da roda dentada.

Tensão inicial: O acionamento por correia requer uma tensão inicial com base na carga necessária para transportar e na velocidade de operação. O ajuste frequente da tensão da correia também é desejado para mitigar os efeitos do aumento gradual no comprimento da correia. Esta tensão inicial aumenta a carga nos rolamentos. O acionamento por corrente, no entanto, não requer que tal tensão seja mantida na corrente para transmissão de energia.

Lubrificação: O acionamento por correia requer apenas lubrificação ocasional. Uma lubrificação mais alta do que a desejada é prejudicial, pois aumenta indesejavelmente o deslizamento. A transmissão por corrente requer lubrificação frequente; no entanto, não a lubrificação completa como é desejada em acionamentos por engrenagens. O custo do óleo lubrificante é outro fator a ser considerado no acionamento por corrente em comparação com o acionamento por correia.

A comparação científica entre acionamento por correia e acionamento por corrente é apresentada neste artigo. O autor também sugere que você consulte as seguintes referências para melhor compreensão do tema.

1. Design de elementos de máquina por V. B. Bhandari (quarta edição; McGraw Hill Education).
2. Design de máquina por R. L. Norton (quinta edição; Pearson Education).
3. A Textbook of Machine Design de R. S. Khurmi e J. K. Gupta (S. Chand; 2014).