Guia de Projeto e Referencia do Engenheiro Para Cintas Metálicas
Guia de Projeto e Referencia do Engenheiro Para Cintas Metálicas
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<strong>Guia</strong> <strong>de</strong> <strong>Projeto</strong> e <strong>Referencia</strong><br />
<strong>do</strong> <strong>Engenheiro</strong><br />
<strong>Para</strong> <strong>Cintas</strong> Metálicas
Belt Technologies auxilia as empresas <strong>de</strong> nossos<br />
clientes a atingir o máximo <strong>de</strong>sempenho <strong>de</strong> seus<br />
maquinários para operações <strong>de</strong> posicionamento <strong>de</strong><br />
precisão, temporização, transporte, transmissão <strong>de</strong><br />
potência, embalagem e operações automatizadas <strong>de</strong><br />
fabricação.<br />
Por mais <strong>de</strong> 25 anos, nós fornecemos recursos<br />
abrangentes para aplicações específicas e fabricação<br />
<strong>de</strong> cintas metálicas, fitas metálicas e polias.<br />
<strong>Cintas</strong> metálicas possuem proprieda<strong>de</strong>s únicas<br />
que resultam em alta precisão <strong>de</strong> controle,<br />
longevida<strong>de</strong> e rentabilida<strong>de</strong>. Em muitos casos, são<br />
mais recomendáveis <strong>do</strong> que outros tipos <strong>de</strong> correias<br />
(como a borracha e fibra <strong>de</strong> vidro) para transmissão<br />
<strong>de</strong> potência ou controle <strong>de</strong> componentes em<br />
movimento (tais como atua<strong>do</strong>res lineares, parafusos<br />
guia e correntes). Freqüentemente a cinta metálica é<br />
a única opção para a aplicação.<br />
<strong>Para</strong> colocar em prática as vantagens <strong>do</strong> sistema <strong>de</strong><br />
cintas metálicas, a Belt Technologies oferece amplas<br />
facilida<strong>de</strong>s em suas próprias instalações:<br />
• Engenharia e Assistência técnica para<br />
<strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> projetos<br />
• Consultoria Metalúrgica<br />
• Fabricação com tecnologia a lazer<br />
• Ferramenta completa <strong>de</strong> <strong>Projeto</strong> e fabricação<br />
Nossas instalações são climatizadas e estão<br />
equipadas para produzir cintas metálicas, fitas <strong>de</strong><br />
transporte (drive tapes) e polias complementares em<br />
Protótipo e produção em alta escala.<br />
Esse <strong>do</strong>cumento é forneci<strong>do</strong> para informação e referência. Ele é<br />
um guia <strong>de</strong> projeto, e não um livro <strong>de</strong> projeto. Belt Technologies<br />
não se responsabiliza por projetos que tenham usa<strong>do</strong> este manual<br />
como base. Os leitores <strong>de</strong>vem se sentir à vonta<strong>de</strong> para entrar em<br />
contato com nossa equipe <strong>de</strong> engenharia para mais informações e<br />
consultoria sobre aplicações complexas ou casos atípicos.
INTRODUÇÃO 2 3<br />
CAPITULO 1 -<br />
PORQUE UTILIZAR CINTA METÁLICA EM SUA APLICAÇÃO<br />
Índice<br />
3<br />
POR QUE UTILIZAR CINTAS METÁLICAS EM<br />
SUA APLICAÇÃO<br />
4<br />
CINTAS METÁLICAS, FITAS DE ARRASTRE<br />
(DRIVE TAPES) E<br />
APLICAÇÕES<br />
5 - 6<br />
POLIAS<br />
Desenho<br />
Materiais<br />
Tolerâncias<br />
Tipos <strong>de</strong> Polias<br />
7<br />
TRATAMENTO DE SUPERFICIES<br />
Teflon<br />
Neoprene ou Uretano<br />
Silicone<br />
Anodização <strong>de</strong> revestimento duro<br />
Opções<br />
8 - 14<br />
Consi<strong>de</strong>rações <strong>de</strong> <strong>Projeto</strong><br />
Diretrizes <strong>do</strong> projeto<br />
Carga<br />
Precisão<br />
Precisão <strong>de</strong> posicionamento<br />
Repetibilida<strong>de</strong><br />
Compensação da cinta<br />
Temporização<br />
Tensão<br />
Rigi<strong>de</strong>z da estrutura <strong>do</strong> sistema<br />
Flexão alternada<br />
Haste escorada<br />
Permeabilida<strong>de</strong> Magnética<br />
Arqueamento da cinta<br />
Temperaturas Elevadas<br />
Elasticida<strong>de</strong> da cinta<br />
Restrições imposta no projeto<br />
Vida útil da cinta<br />
15<br />
Apêndice:<br />
Materiais<br />
CHECKLIST <strong>do</strong> projeto da cinta metálica.<br />
Dentro da capa traseira<br />
Belt Technologies produziu esse guia para dar aos engenheiros<br />
uma referencia <strong>de</strong>talhada <strong>do</strong>s fundamentos <strong>de</strong> projeto <strong>de</strong> cintas<br />
<strong>de</strong> metal e aplicação da mesma, conten<strong>do</strong> tópicos como:<br />
• Porque utilizar cinta metálica em sua aplicação<br />
• <strong>Cintas</strong> metálicas, <strong>Cintas</strong> <strong>de</strong> arrastar (Drive Tapes) e<br />
Aplicações<br />
• Polias<br />
• Tratamento <strong>de</strong> Superfícies<br />
• Consi<strong>de</strong>rações <strong>de</strong> projeto<br />
• Vida útil da cinta<br />
• Materiais (Apêndice)<br />
Esperamos que as informações contidas nesse guia aju<strong>de</strong><br />
você a compreen<strong>de</strong>r os inúmeros benefícios da cinta metálica e<br />
dê o conhecimento necessário que você precisa para especificar<br />
com confiança em cintas metálicas.<br />
Como não há <strong>do</strong>is clientes com as mesmas necessida<strong>de</strong>s,<br />
a Belt Technologies projeta cada produto segun<strong>do</strong> as<br />
especificações exclusivas. Portan<strong>do</strong>, é importante ter em mente<br />
que esse guia não contém todas as possibilida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> aplicações.<br />
Po<strong>de</strong> haver excelentes aplicações para cintas metálicas, talvez a<br />
sua, que não está <strong>de</strong>scrita aqui.<br />
Nós convidamos você a entrar em contato com a Belt<br />
Technologies para discutir suas idéias com um membro <strong>do</strong><br />
nosso grupo <strong>de</strong> engenheiros. Por favor, utilize o checklist <strong>de</strong><br />
projeto que se encontra <strong>de</strong>ntro da capa traseira para nos ajudar<br />
a enten<strong>de</strong>r melhor seu projeto. O sucesso <strong>de</strong> nossa companhia<br />
ao longo <strong>de</strong>sses anos se <strong>de</strong>ve a nossa habilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> melhoria<br />
continua na ciência das cintas metálicas e o<br />
<strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> novas soluções.<br />
Os engenheiros quan<strong>do</strong> projetam<br />
cintas metálicas tem disponível algumas<br />
opções que eles não têm quan<strong>do</strong> projetam<br />
com outro tipo <strong>de</strong> material. Algumas<br />
características e benefícios importantes são<br />
discuti<strong>do</strong>s a seguir.<br />
• ALTA PROPORÇÃO RESISTÊNCIA/<br />
PESO: Isso é uma vantagem em<br />
praticamente todas as aplicações on<strong>de</strong> há<br />
uma alta resistência e pouco peso ambos<br />
são importantes.<br />
• DURABILIDADE:<br />
<strong>Cintas</strong> metálicas po<strong>de</strong>m resistir a<br />
extremas temperaturas, ambientes hostis<br />
e ao vácuo. Diversas ligas po<strong>de</strong>m ser<br />
utilizadas, cada uma com sua própria<br />
resistência à produtos químicos, umida<strong>de</strong><br />
e corrosão. <strong>Engenheiro</strong>s geralmente<br />
seleciona o material da cinta, basea<strong>do</strong> nas<br />
proprieda<strong>de</strong>s físicas, disponibilida<strong>de</strong> e<br />
custo.<br />
• NÃO NECESSITA DE LUBRIFICAÇÃO:<br />
Ao contrário das conexões das correntes,<br />
uma cinta metálica é só um elemento,<br />
portanto não gera atrito para requerer<br />
lubrificação. Isso reduz manutenção no<br />
sistema, aumenta a confiança e mantêm o<br />
sistema limpo.<br />
• NÃO DILATANTE:<br />
Molas <strong>de</strong> aço com um alto grau <strong>de</strong><br />
elasticida<strong>de</strong> faz com que as cintas<br />
metálicas sejam virtualmente não<br />
dilatantes se comparadas com outros tipos<br />
<strong>de</strong> cintas e correntes. Isso faz com que<br />
elas sejam i<strong>de</strong>ais para aplicações <strong>de</strong> alto<br />
<strong>de</strong>sempenho com relação à precisão <strong>de</strong><br />
posicionamento.<br />
• OPERAÇÕES SUAVES:<br />
<strong>Cintas</strong> metálicas estão livres <strong>de</strong> trepidação<br />
freqüentemente vistos em outros tipos <strong>de</strong><br />
cintas e correntes. Isso resulta em precisa<br />
tradução <strong>do</strong> sistema <strong>de</strong> controle com o<br />
perfil <strong>de</strong> movimento.<br />
• PRECISÃO E REPETIBILIDADE:<br />
As cintas <strong>de</strong> temporização metálicas<br />
po<strong>de</strong>m ser fabricadas com uma precisão<br />
<strong>de</strong> ±0.0005 polegadas (±0.013 mm)<br />
<strong>de</strong> ponta a ponta. Esse alto grau <strong>de</strong><br />
precisão é extremamente valioso<br />
para o <strong>de</strong>senvolvimento <strong>do</strong> projeto<br />
<strong>de</strong> equipamentos <strong>de</strong> in<strong>de</strong>xação,<br />
posicionamento ou processamento.<br />
BOA CONDUTIVIDADE TÉRMICA E<br />
ELÉTRICA:<br />
<strong>Cintas</strong> metálicas po<strong>de</strong>m transmitir energia<br />
em forma <strong>de</strong> calor, frio ou eletricida<strong>de</strong>.<br />
• NÃO ACUMULA ESTÁTICA:<br />
<strong>Cintas</strong> metálicas <strong>de</strong>scarregam energia<br />
estática, uma capacida<strong>de</strong> crucial na<br />
fabricação <strong>de</strong> componentes eletrônicos,<br />
tais como circuitos integra<strong>do</strong>s e<br />
dispositivos <strong>de</strong> montagem em superfície.<br />
• LIMPEZA:<br />
Ao contrário das cintas <strong>de</strong> HTD ou cintas<br />
<strong>de</strong> Neoprene plano, as cintas metálicas<br />
não geram partículas e são i<strong>de</strong>ais para<br />
processos alimentícios e farmacêuticos.<br />
• COMPATIBILIDADE COM SALAS<br />
ESTÉREIS:<br />
<strong>Cintas</strong> metálicas não requerem lubrificação<br />
e não geram poeira que possam introduzir<br />
substâncias estranhas <strong>de</strong>ntro da salas<br />
estéreis. Adicionalmente, elas po<strong>de</strong>m ser<br />
esterilizadas em autoclave.<br />
• CONSTRUÇÃO PRECISA:<br />
As bordas são lisas e as dimensões são<br />
rigorosamente precisas.
CINTAS METÁLICAS, FITAS DE ARRASTAR (DRIVE TAPES) E APLICAÇÕES CAPITULO 2<br />
4 5<br />
CAPITULO 3<br />
POLIAS<br />
CINTAS PLANAS:<br />
<strong>Cintas</strong> metálicas planas são criadas<br />
soldan<strong>do</strong> as duas extremida<strong>de</strong>s, tornan<strong>do</strong>se<br />
uma cinta metálica sem fim. Técnicas <strong>de</strong><br />
soldagem, que utilizam alta energia, foram<br />
utilizadas pioneiramente no programa espacial,<br />
um tipo <strong>de</strong> solda <strong>de</strong> alta integrida<strong>de</strong> que<br />
é forte e homogênea. Algumas das típicas<br />
aplicações para cintas metálicas planas<br />
incluem:<br />
• Transmissão<br />
• Termo selagem<br />
• Fundição<br />
• Formação <strong>de</strong> imagem<br />
CINTAS PERFURADAS:<br />
<strong>Cintas</strong> perfuradas são cintas metálicas<br />
planas fabricadas com furações precisas<br />
po<strong>de</strong>n<strong>do</strong> ser produzida mecanicamente ou<br />
utilizan<strong>do</strong> méto<strong>do</strong>s sem impacto. Elas são<br />
utilizadas em aplicações como:<br />
• Temporização<br />
• Posicionamento <strong>do</strong> carro<br />
• Transmissão <strong>de</strong> vácuo.<br />
• Transmissão por bobinas<br />
• In<strong>de</strong>xação<br />
Figura 1. CINTAS PLANAS<br />
CINTAS E ACESSÓRIOS:<br />
<strong>Cintas</strong> metálicas perfuradas po<strong>de</strong>m ser<br />
acopladas com acessórios <strong>de</strong> precisão<br />
mecaniza<strong>do</strong>s, fundi<strong>do</strong> ou molda<strong>do</strong> para<br />
fornecer precisão <strong>de</strong> posicionamento e<br />
repetibilida<strong>de</strong> insuperáveis, para atuar como<br />
um dispositivo <strong>de</strong> transporte <strong>de</strong> produto, ou<br />
controlar estágios específicos <strong>de</strong> um processo<br />
<strong>de</strong> fabricação. As aplicações incluem:<br />
• Posição <strong>de</strong> in<strong>de</strong>xação precisa para<br />
montagens automatizadas.<br />
• Armaçáo <strong>de</strong>transmissâo <strong>de</strong> condutores<br />
• Linhas <strong>de</strong> transmissão temporizadas<br />
• Sistemas <strong>de</strong> Embalagem<br />
FITAS DE TRANSPORTE (DRIVE TAPES):<br />
Fitas metálicas <strong>de</strong> transporte são<br />
fabricadas com a mesma alta qualida<strong>de</strong> das<br />
cintas metálicas, mas ao contrário das cintas<br />
metálicas elas tem fim. Fitas <strong>de</strong> transporte<br />
contém no fim, acessórios ou perfurações.<br />
Elas po<strong>de</strong>m trabalhar com zero ou perto <strong>de</strong><br />
zero <strong>de</strong> atraso, sem problemas, em aplicações<br />
que incluem:<br />
• Posicionamento <strong>do</strong> carro<br />
• Plota<strong>do</strong>ras<br />
• Braços robóticos<br />
• Leitura/escrita <strong>de</strong> posicionamento <strong>de</strong><br />
cabeça<br />
• Transporte <strong>de</strong> elementos ópticos<br />
COMBINAÇÕES CINTAS/FITAS:<br />
Freqüentemente, combinações <strong>de</strong><br />
opcionais com cintas são necessárias para<br />
satisfazer os objetivos <strong>do</strong> sistema. Acessórios<br />
ou cavida<strong>de</strong>s po<strong>de</strong>m ser utilizadas para<br />
localizar os componentes, enquanto um<br />
espaço vazio através da perfuração da cinta<br />
é emprega<strong>do</strong>, para assegurar que o componente<br />
está em seu lugar durante o transporte.<br />
Po<strong>de</strong> ser <strong>de</strong>senvolvi<strong>do</strong> específicas geometrias<br />
<strong>de</strong> borda para alojar diversos tipos <strong>de</strong> componentes,<br />
enquanto acessórios localizam os<br />
componentes e satisfazem a temporização<br />
requerida. Entre as aplicações incluem:<br />
• Assentamento temporiza<strong>do</strong> <strong>de</strong> peças<br />
• Orientação e transporte <strong>de</strong><br />
componentes<br />
• Inspeção Automatizada <strong>de</strong><br />
dimensional e elétrica<br />
• Embalagem em alta velocida<strong>de</strong><br />
• Corte<br />
Todas as cintas e fitas <strong>de</strong> transporte<br />
metálicas circulam em torno <strong>de</strong> polias. A<br />
Belt Technologies customiza os projetos e<br />
produz polias que aperfeiçoam a especifícas<br />
características das cintas metálicas.<br />
PROJETO:<br />
A maioria das polias para sistemas <strong>de</strong><br />
cintas trazem uma das três formas: Re<strong>do</strong>nda<br />
(round stock), viga dupla T(I-Beam) ou Tubo<br />
coroa<strong>do</strong> (Capped Tube). Qualquer um<br />
<strong>de</strong>sses mo<strong>de</strong>los po<strong>de</strong>m ser projeta<strong>do</strong>s com<br />
cavida<strong>de</strong>s temporizadas para transmissão,<br />
canais <strong>de</strong> alívio, <strong>de</strong>ntes temporiza<strong>do</strong>s<br />
tradicionais ou rolamento temporiza<strong>do</strong>s<br />
patentea<strong>do</strong> pela Belt Technologies.<br />
Re<strong>do</strong>ndas (round stock)<br />
Devi<strong>do</strong> ao seu relativo baixo custo, Polias<br />
re<strong>do</strong>ndas são incorporadas na maioria <strong>do</strong>s<br />
projetos. Normalmente, Polias re<strong>do</strong>ndas são<br />
utilizadas em tamanhos <strong>de</strong> até 6” (152mm)<br />
<strong>de</strong> diâmetro exterior e largura <strong>de</strong> até 4”<br />
(102mm).<br />
Viga dupla T (I-Beam)<br />
À medida que o diâmetro e a largura<br />
aumentam, a inércia <strong>de</strong> rotação po<strong>de</strong><br />
requerer uma polia com secção transversal<br />
<strong>do</strong> tipo I-Beam. Um perfil I-beam é construí<strong>do</strong><br />
em torno <strong>de</strong> uma polia re<strong>do</strong>nda, manten<strong>do</strong><br />
a integrida<strong>de</strong> estrutural e ao mesmo tempo,<br />
removen<strong>do</strong> consi<strong>de</strong>ravelmente o peso,<br />
então os efeitos da inércia <strong>de</strong> rotação serão<br />
reduzi<strong>do</strong>s. Fazen<strong>do</strong> furos na secção reduz<br />
ainda mais o peso.<br />
MATERIAIS:<br />
<strong>Para</strong> aten<strong>de</strong>r as necessida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> sua<br />
especificação, as polias po<strong>de</strong>m ser fabricadas<br />
<strong>de</strong> uma gran<strong>de</strong> varieda<strong>de</strong> <strong>de</strong> materiais.<br />
Alumínio<br />
Alumínio com uma dura camada<br />
anodizada é freqüentemente escolhi<strong>do</strong>. A<br />
combinação é forte, leve, rígida e excelente<br />
custo benefício. Temperaturas extremas<br />
po<strong>de</strong>m ser um fator <strong>de</strong> limite, e saída<br />
<strong>de</strong> gazes po<strong>de</strong>m ser um problema em<br />
ambientes <strong>de</strong> vácuo.<br />
Aço inoxidável<br />
Operações em ambientes corrosivos, aço<br />
inoxidável é uma boa escolha. Aço inoxidável<br />
também oferece excelentes características <strong>de</strong><br />
resistência e força.<br />
Há muitas diferentes ligas<br />
disponíveis, cada uma com vantagens<br />
especiais.<br />
Não metais<br />
Certamente plásticos po<strong>de</strong>m oferecer<br />
excelentes características <strong>de</strong> resistência e<br />
força. Em algumas aplicações e em alto<br />
volume, as polias <strong>de</strong> plástico po<strong>de</strong>m ser mais<br />
baratas <strong>do</strong> que polias metálicas.<br />
TOLERÂNCIAS:<br />
Tabela 1 mostra típicas tolerâncias, <strong>de</strong> um projeto básico <strong>de</strong> polias, dimensões <strong>de</strong><br />
temporização e atrito. Essas tolerâncias são aplicáveis para os três tipos <strong>de</strong> polias citadas acima:<br />
Re<strong>do</strong>ndas, viga dupla e tubo coroa<strong>do</strong>.<br />
Tabela 1. “ Tolerância <strong>de</strong> polias com até 14” <strong>de</strong> diâmetro<br />
Temporização da polia<br />
pulgadas (mm)<br />
Atrito da Polia<br />
Polegadas (mm)<br />
Diâmetro <strong>de</strong> suporte ±0,0015” ± 0,002<br />
da cinta (D. externo) (0,025) (0,051)<br />
Largura da face ±0,010” ±0,010”<br />
(0,127) (0,127)<br />
Diâmetro <strong>do</strong> furo +0,001”/-0,0000” +0,002”/-0,0000”<br />
(+0,025/-0,00) (+0,051/-0,00)<br />
Figura 2. CINTAS PERFURADAS<br />
Figura 3. <strong>Cintas</strong> com acessórios:<br />
Figura 5.<br />
COMBINAÇÕES CINTAS/FITAS:<br />
Tubo coroa<strong>do</strong> (Capped Tube)<br />
Essas polias utilizam tampas laterais<br />
acopla<strong>do</strong>s às extremida<strong>de</strong>s da polia re<strong>do</strong>nda<br />
com espessura <strong>de</strong> pare<strong>de</strong> suficiente para<br />
assegurar a resistência a<strong>de</strong>quada. A polia é<br />
montada com esse sistema para satisfazer<br />
as rígidas especificações <strong>de</strong> excentricida<strong>de</strong> e<br />
ECG. Novamente, é crucial reduzir o peso sem<br />
comprometer a resistência da polia.<br />
Concentricida<strong>de</strong> 0,002” 0,002”<br />
(0,025) (0,025)<br />
Localização <strong>de</strong> temporização ±10 segun<strong>do</strong>s <strong>de</strong> arco<br />
N/A<br />
Figura 4. FITAS DE TRANSPORTE (DRIVE TAPES)
POLIAS CAPITULO 3<br />
6 7<br />
CAPITULO 4<br />
TRATAMENTOS DE SUPERFICIE<br />
TIPOS DE POLIAS:<br />
Mesmo com todas as variações <strong>de</strong><br />
formatos, materiais e características <strong>de</strong><br />
projeto, polias geralmente servem para um<br />
<strong>do</strong>s <strong>do</strong>is propósitos cita<strong>do</strong>s: Transmissão por<br />
atrito ou temporização.<br />
Figura 6.<br />
Polias com cavida<strong>de</strong>s e com esferas<br />
Transmissão por atrito<br />
Polias <strong>de</strong> transmissão por atrito<br />
geralmente são exatamente planas e sem<br />
nenhum elemento temporiza<strong>do</strong>r.<br />
Geralmente não é recomendada a<br />
coroação das faces da polia. <strong>Para</strong> discutir<br />
o porquê <strong>de</strong>ssa recomendação, por favor,<br />
entrar em contato com um engenheiro da<br />
Belt Technologies que está familiariza<strong>do</strong><br />
com a dinâmica das cintas metálicas.<br />
Quan<strong>do</strong> a coroação é apropriada, duas<br />
geometrias po<strong>de</strong>m ser utilizadas: Raio<br />
completo e trapezoidal. Uma coroa <strong>de</strong> raio<br />
completo é menos prejudicial à cinta, mas é<br />
mais difícil <strong>de</strong> fazer e, portanto mais caro. A<br />
coroa trapezoidal é mais barata e trabalha<br />
melhor, mas <strong>de</strong>ve ser evitada em aplicações<br />
que tenham alta carga <strong>de</strong> tensão na cinta,<br />
<strong>de</strong>vi<strong>do</strong> aos picos <strong>de</strong> tensão entre os pontos<br />
<strong>de</strong> transmissão da coroa e as superfícies<br />
anguladas. Misturan<strong>do</strong> esses pontos po<strong>de</strong><br />
ajudar, mas não eliminar os altos picos <strong>de</strong><br />
tensão.<br />
Temporização<br />
Polias temporizadas têm <strong>de</strong>nte ou<br />
compartimento, localiza<strong>do</strong> <strong>de</strong> forma<br />
radial em torno <strong>do</strong> diâmetro externo <strong>do</strong><br />
corpo da polia. Os <strong>de</strong>ntes se juntam aos<br />
furos temporiza<strong>do</strong>s na cinta metálica;<br />
Compartimentos se juntam aos pontos<br />
<strong>de</strong> transporte no interior da circunferência<br />
da cinta. Deve ser nota<strong>do</strong> que mesmo que<br />
nessas polias, o transporte é realiza<strong>do</strong> por<br />
força <strong>de</strong> atrito gera<strong>do</strong> entre a cinta plana<br />
e as superfícies da polia. Os <strong>de</strong>ntes ou<br />
compartimentos são utiliza<strong>do</strong>s somente para<br />
temporização e não para transmissão <strong>de</strong><br />
força.<br />
Os elementos temporiza<strong>do</strong>res em<br />
especial os <strong>de</strong>ntes temporiza<strong>do</strong>res <strong>de</strong>vem ser<br />
bem resistentes. A resistência é essencial para<br />
assegurar um mínimo <strong>de</strong>sgaste <strong>do</strong> sistema<br />
<strong>de</strong>vi<strong>do</strong> ao constante contato entre polias e<br />
cinta. Por exemplo, a polia patenteada pela<br />
Belt Technologies utiliza esferas endurecidas<br />
como <strong>de</strong>ntes.<br />
Quan<strong>do</strong> projetar um sistema <strong>de</strong> duas<br />
polias, a polia <strong>de</strong> transmissão <strong>de</strong>verá ser<br />
temporizada enquanto a roldana ou polia<br />
arrastada <strong>de</strong>ve ser movimentada por atrito<br />
com canais <strong>de</strong> alívio <strong>de</strong> carga se necessário.<br />
NOTA: Polias <strong>de</strong> Atrito e temporizadas po<strong>de</strong>m ser<br />
projetadas como “rolos <strong>de</strong> corpo estreito”. Essencialmente,<br />
“rolos <strong>de</strong> corpo estreito” é uma polia que a largura é mais<br />
estreita <strong>do</strong> que a largura da cinta que esta passan<strong>do</strong> por<br />
ela. Elas po<strong>de</strong>m movimentar a cinta mais facilmente,<br />
reduzir o peso total da polia e também o custo. A face<br />
da polia é tipicamente maior <strong>do</strong> que meta<strong>de</strong> da largura<br />
da cinta.<br />
Tratamentos <strong>de</strong> superfície dão ao<br />
engenheiro a oportunida<strong>de</strong> <strong>de</strong> modificar<br />
proprieda<strong>de</strong>s naturais da superfície da cinta<br />
metálica, fita metálica ou polia. Tratamento<br />
<strong>de</strong> superfície po<strong>de</strong> ser aplica<strong>do</strong> em uma<br />
ou em ambas as superfícies da cinta, fita<br />
ou polia. Méto<strong>do</strong>s <strong>de</strong> aplicação incluem<br />
revestimento, galvanização, laminação e<br />
colagem.<br />
Depen<strong>de</strong>n<strong>do</strong> <strong>do</strong> méto<strong>do</strong> seleciona<strong>do</strong>,<br />
a espessura da superfície <strong>de</strong> tratamento<br />
po<strong>de</strong> ser menor <strong>do</strong> que 0,002”. A superfície<br />
po<strong>de</strong> ser uniforme ou ter compartimentos<br />
na superfície para transportar pequenos<br />
componentes, perfura<strong>do</strong> ou cortes em matriz.<br />
Furos <strong>de</strong> vácuo po<strong>de</strong>m ser combina<strong>do</strong>s com<br />
compartimentos para melhorar a orientação<br />
e retenção <strong>de</strong> partes sensíveis durante o<br />
transporte.<br />
<strong>Para</strong> ver as principais características<br />
mecânicas e físicas das mais populares<br />
superfícies <strong>de</strong> tratamento vija a tabela 2.<br />
Figura 7.<br />
Tratamentos <strong>de</strong> superfície<br />
TEFLON®:<br />
Teflon tornou-se uma palavra familiar<br />
no revestimento das panelas antia<strong>de</strong>rentes.<br />
Teflon está atualmente disponível em várias<br />
formulações, cada uma ten<strong>do</strong> diferentes<br />
proprieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> operação com relação às<br />
características <strong>de</strong> liberação, lubrificação,<br />
resistência a <strong>de</strong>sgaste, range <strong>de</strong> temperatura<br />
e cor.<br />
ECLIPSE®:<br />
Revestimento <strong>de</strong> Eclipse é aprova<strong>do</strong><br />
mediante as normas <strong>do</strong> FDA, tem alto<br />
coeficiente <strong>de</strong> transferência térmica e<br />
extremamente resistente a o <strong>de</strong>sqaste<br />
das camadas. É o único tri-camada, alto<br />
coeficiente <strong>de</strong> cura, reforça<strong>do</strong> internamente,<br />
a superfície antia<strong>de</strong>rente proporciona<br />
resistência a abrasão <strong>de</strong>z vezes maior<br />
<strong>do</strong> que a <strong>do</strong> teflon. Eclipse é resistente a<br />
produtos <strong>do</strong>mésticos e tem características<br />
antia<strong>de</strong>rentes elevadas, resistente a corrosão<br />
e trabalha em altas temperaturas, diferente<br />
<strong>de</strong> to<strong>do</strong>s os outros revestimentos<br />
antia<strong>de</strong>rente, a primeira camada contém<br />
uma mistura cuida<strong>do</strong>samente escolhida e<br />
combinações <strong>de</strong> resinas. A segunda camada,<br />
na verda<strong>de</strong> é igual à primeira camada e<br />
é utilizada em sistemas mais reforça<strong>do</strong>s,<br />
também contém um elemento <strong>de</strong> reforço<br />
especial, enquanto a última camada é<br />
rica em polímeros <strong>de</strong> flúor e é totalmente<br />
<strong>de</strong>dicada a liberação <strong>de</strong> proprieda<strong>de</strong>s<br />
antia<strong>de</strong>rentes.<br />
URETANO OU NEOPRENE:<br />
Uretano, células abertas ou fechadas <strong>de</strong><br />
Neoprene alteram o coeficiente superficial <strong>de</strong><br />
atrito da cinta metálica e também po<strong>de</strong>m<br />
atuar como um abrigo para partes <strong>de</strong>licadas.<br />
Esses materiais fixam com segurança uma<br />
cinta metálica. Antes da colagem, eles<br />
po<strong>de</strong>m ser molda<strong>do</strong>s quan<strong>do</strong> um específico<br />
compartimento geométrico for importante.<br />
SILICONE:<br />
Quan<strong>do</strong> o ambiente não é a<strong>de</strong>qua<strong>do</strong><br />
para outros tipos <strong>de</strong> revestimento, silicone<br />
po<strong>de</strong> ser uma boa opção. Silicone apresenta<br />
proprieda<strong>de</strong>s únicas, como excelente<br />
contato com superfícies, capacida<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
suportar temperaturas elevadas e <strong>de</strong> extrema<br />
flexibilida<strong>de</strong>. Colar cintas metálicas com<br />
silicone po<strong>de</strong> ser difícil, mas existem soluções<br />
praticas para isso.<br />
ANODIZAÇÃO DE REVESTIMENTO<br />
DURO:<br />
A anodização <strong>de</strong> revestimento duro<br />
é um processo eletroquímico usa<strong>do</strong> para<br />
aumentar as proprieda<strong>de</strong>s como a dureza,<br />
características <strong>de</strong> <strong>de</strong>sgaste e resistência a<br />
corrosão das polias <strong>de</strong> alumínio. O processo<br />
forma uma camada <strong>de</strong> óxi<strong>do</strong> <strong>de</strong> alumínio<br />
tornan<strong>do</strong>-se parte integral <strong>do</strong> metal,<br />
não somente penetran<strong>do</strong>, mas também<br />
reforçan<strong>do</strong> a superfície da polia. A espessura<br />
<strong>do</strong> revestimento é uniforme e reflete na<br />
precisão da polia.<br />
OPTIONS:<br />
As opções para tratamento <strong>de</strong> superfícies<br />
são tão extensas que não po<strong>de</strong>m ser<br />
cita<strong>do</strong>s completamente nesse <strong>do</strong>cumento.<br />
Nos tratamentos menos usuais po<strong>de</strong>m<br />
incluir compostos <strong>de</strong> fluoro carbonetos,<br />
revestimento <strong>de</strong> cobre, chapeamento <strong>de</strong> ouro<br />
e a<strong>de</strong>são <strong>de</strong> diamante em pó. Especificações<br />
apropriadas <strong>de</strong>verão ser utilizadas em função<br />
da aplicação e da tecnologia.<br />
Os engenheiros da Belt Technologies<br />
terão o prazer <strong>de</strong> discutir questões<br />
relacionadas às suas necessida<strong>de</strong>s<br />
especificas.<br />
Tabela 2. Características <strong>de</strong> tratamentos <strong>de</strong> superfície<br />
MATERIAL PRINCIPAIS RANGE DE ESPESSURA COR<br />
polegadas (mm<br />
DE REVESTIMENTO CARACTERÍSTICAS TEMPERATURA<br />
TEFLON® TFE Antia<strong>de</strong>rente até 600º F 0,001” Preto<br />
até 315º C (0,025) Ver<strong>de</strong><br />
TEFLON® FEP Resistente a corrosão até 428º F 0,001” a 0,030” Metálico<br />
Baixas temperaturas até 220º C (0,025 a 0,75) Cinza<br />
Acima <strong>de</strong> -328º F<br />
Acima <strong>de</strong> -200º C<br />
TEFLON® Contato com alimentos até 600º F 0,001” a 0,006” Metálico<br />
SILVERSTONE aprova<strong>do</strong> até 315º C (0,025 a 0,15) Cinza<br />
TEFLON® Teflon resistente até 446º F 0,001” a 0,0015” Preto<br />
550 contra <strong>de</strong>sgaste até 230º C (0,025 a 0,038)<br />
GOMA DE Excelente liberação até 392º F 0,004” Varias<br />
SILICONE Alta fricção até 200º C (0,10)<br />
POLIURETANO Alta fricção até 158º F 0,008” a 0,125” Várias<br />
Moldável até 70º C (0,203 a 3,175)<br />
GOMA DE Compressibilida<strong>de</strong> até 158º F 0,016” a 0,250” Preto<br />
NEOPRENO Cavida<strong>de</strong>s cortadas até 70º C (0,40 a 6,4)<br />
em matriz
CONSIDERAÇÕES DE PROJETO CAPITULO 5<br />
8 9<br />
CAPITULO 5<br />
CONSIDERAÇÕES DE PROJETO<br />
NOTA PARA O PROJETISTA:<br />
Com as informações das seções<br />
anteriores, você tem informações suficientes<br />
para começar a projetar sua cinta metálica.<br />
Essa seção se baseia nas seções anteriores<br />
incorporan<strong>do</strong> elementos que irão ajudar<br />
você a aperfeiçoar o <strong>de</strong>sempenho <strong>do</strong> sistema.<br />
Uma vez que cada <strong>de</strong>senho é único, não é<br />
possível discutir todas as consi<strong>de</strong>rações <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>senhos aqui. Você está convida<strong>do</strong> a rever<br />
seu <strong>de</strong>senho, números e méto<strong>do</strong>s junto a um<br />
engenheiro da Belt Technologies.<br />
PAUTA DO DESENHO DO<br />
SISTEMA:<br />
Qualquer sistema com cintas metálicas<br />
são geralmente melhores quan<strong>do</strong> segui<strong>do</strong>s<br />
os seguintes diretrizes abaixo:<br />
• Utilize menos polias possíveis.<br />
• Utilize polias com diâmetros gran<strong>de</strong>s.<br />
• Utilize sistemas <strong>de</strong> polias que evitem<br />
flexão alternada.<br />
• Utilize uma gran<strong>de</strong> relação entre<br />
comprimento e largura.<br />
CARGA:<br />
O projeto a<strong>de</strong>qua<strong>do</strong> <strong>do</strong> sistema inclui<br />
uma análise <strong>de</strong> todas as cargas transmitidas<br />
para a cinta em uso. Além disso as condições<br />
<strong>de</strong> operação em regime permanente,<br />
<strong>de</strong>verão ser consi<strong>de</strong>ras, todas as condições<br />
anormais ou intermitentes tais como gran<strong>de</strong>s<br />
cargas repentinas, altas cargas <strong>de</strong> arranque<br />
ou in<strong>de</strong>xação. Em geral, a cinta <strong>de</strong>ve ser<br />
projetada para suportar sobre-cargas, caso<br />
isso ocorra, não <strong>de</strong>verá exce<strong>de</strong>r a resistência<br />
máxima da cinta.<br />
<strong>Para</strong> <strong>de</strong>terminar o fator <strong>de</strong> tensão<br />
máxima em qualquer cinta, some<br />
os resulta<strong>do</strong>s <strong>do</strong>s quatro próximos<br />
passos.<br />
1. Determine a carga <strong>de</strong> trabalho<br />
na cinta (Fw).<br />
A carga <strong>de</strong> trabalho po<strong>de</strong> ser<br />
<strong>de</strong>terminada pela nota <strong>de</strong> torque <strong>do</strong> motor,<br />
a carga po<strong>de</strong> ser movida ou acelerada ou<br />
pela análise <strong>de</strong> requisitos <strong>do</strong> sistema. <strong>Para</strong><br />
um sistema simples <strong>de</strong> duas polias como é<br />
mostrada na figura 8, a carga <strong>de</strong> trabalho na<br />
cinta (Fw) é<br />
Fw = F1 – F2, on<strong>de</strong>:<br />
D1 e D2 = Diâmetro das polias<br />
t 1 e t 2= torque nas respectivas polias<br />
F1 e F2 = força na cinta em cada uma<br />
das polias em Newtons<br />
Fw é uma relação <strong>do</strong> torque pela<br />
equação:<br />
t 1<br />
t 2<br />
F w<br />
= =<br />
3. Determinar a tensão <strong>de</strong> flexão<br />
(Sb) na cinta.<br />
Uma significante tensão é induzida na<br />
cinta metálica à medida que a mesma é<br />
flexionada sobre a polia. Essa tensão <strong>de</strong>verá<br />
ser calculada e somada à tensão <strong>de</strong> trabalho<br />
Sw (Veja passo 4) para <strong>de</strong>terminar a tensão<br />
total St na cinta.<br />
A fórmula para <strong>de</strong>terminar a tensão na<br />
cinta é:<br />
Et<br />
S b<br />
=<br />
(1- u 2 )D<br />
On<strong>de</strong>:<br />
E = Coeficiente <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong> em psi.<br />
t = Espessura da cinta em polegadas.<br />
D = Menor diâmetro <strong>de</strong> polia em<br />
polegadas.<br />
u = Coeficiente <strong>de</strong> Poisson<br />
Este cálculo exige a espessura da cinta<br />
e o diâmetro da polia. O diâmetro da polia<br />
po<strong>de</strong> ser o mais fácil para <strong>de</strong>terminar<br />
<strong>de</strong>vi<strong>do</strong> à limitação <strong>de</strong> espaço ou outros<br />
requerimentos <strong>do</strong> projeto. Sen<strong>do</strong> assim,<br />
escolha o máximo diâmetro <strong>de</strong> polia, em<br />
seguida calcule a espessura a<strong>de</strong>quada da<br />
cinta com base na tabela 3.<br />
1/2D correia com a polia.<br />
1<br />
1/2D 2<br />
Fc = Força centrífuga atuante na cinta.<br />
Tabela 3. Vida útil da cinta.<br />
E pela energia através da equação:<br />
F w<br />
=<br />
33000 x HP<br />
<strong>Para</strong> cinta metálica com acabamento<br />
RELAÇÃO DO DIÂMETRO EXPECTATIVA DE VIDA<br />
V<br />
regular (standard) (como 0,4µ) operan<strong>do</strong><br />
DA POLIA POR<br />
ÚTIL DA POLIA<br />
em um maquinário com polia metálica,<br />
ESPESSURA DA CINTA<br />
On<strong>de</strong>: V = velocida<strong>de</strong> em ft/min<br />
experiências anteriores, tem mostra<strong>do</strong> que o<br />
E pela aceleração através da<br />
rariação em µ está entre 0,25 e 0,45.<br />
equação:<br />
On<strong>de</strong>:<br />
F w<br />
=ma=(L/g) x a<br />
L = Carga na cinta em lbs.<br />
g= 32,2 ft/sec2<br />
Figure 8. Loading Stress<br />
a = Aceleração da carga em ft/sec2<br />
2. Determine a máxima carga<br />
(F1) na cinta.<br />
Des<strong>de</strong> que Fw = F1 – F2 como foi<br />
mostra<strong>do</strong> nas duas polias no exemplo <strong>do</strong><br />
passo 1, F1 é a maior força na cinta. <strong>Para</strong><br />
projetar a condição <strong>de</strong> tensão resultante<br />
<strong>de</strong>ssa força, é preciso calcular este valor.<br />
<strong>Para</strong> que um sistema <strong>de</strong> transmissão<br />
por fricção opere sem nenhum tipo <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>slizamento, duas forças, F 1<br />
e F 2<br />
estão<br />
<strong>de</strong>monstradas pela formula:<br />
F 1<br />
- F c<br />
F 2<br />
- F c<br />
On<strong>de</strong>:<br />
e = 2,71828<br />
µ= coeficiente <strong>de</strong> fricção entre a correia e<br />
a polia.<br />
u = anglo em radianos <strong>do</strong> envoltório da<br />
Uma vantagem <strong>de</strong> uma fina cinta<br />
metálica é que Fc é normalmente<br />
insignificante e po<strong>de</strong> ser <strong>de</strong>sconsi<strong>de</strong>ra<strong>do</strong>.<br />
Assim, na maioria <strong>do</strong>s casos, a fórmula po<strong>de</strong><br />
ser simplificada por:<br />
F 1<br />
F 2<br />
= e<br />
mu<br />
mu<br />
=e<br />
Substituin<strong>do</strong> F2 e resolven<strong>do</strong> F1, isto tornase:<br />
F 1<br />
= F e<br />
mu<br />
w<br />
e<br />
mu<br />
-1<br />
625:1 1,000,000<br />
Ciclos ou superior<br />
400:1 500,000<br />
333:1 165,000<br />
200:1 85,000<br />
As relações são baseadas em um<br />
sistema <strong>de</strong> arraste por fricção <strong>de</strong> duas<br />
polias.<br />
4. Determinan<strong>do</strong> a tensão total<br />
(St) na cinta.<br />
A tensão total na cinta é a soma da<br />
tensão <strong>de</strong> trabalho (Sw ) mais a tensão <strong>de</strong><br />
flexão(Sb ).<br />
S t<br />
= S w<br />
+ S b<br />
S w<br />
= F 1<br />
b x t<br />
On<strong>de</strong>:<br />
b = largura da cinta<br />
t = Espessura da cinta<br />
Belt Technologies recomenda que St não<br />
ultrapasse 1/3 <strong>do</strong> limite <strong>de</strong> <strong>de</strong>formação <strong>do</strong><br />
material da cinta. <strong>Para</strong> mais informações,<br />
por favor, contatar um engenheiro da Belt<br />
Technologies.<br />
Belt Technologies recomenda uma<br />
tensão <strong>de</strong> 1000 psi (6,9 N/mm2) por cintas<br />
temporizadas e 2000 - 5000 psi (13,8 – 34,5 N/<br />
mm2) por cinta plana.<br />
TAMANHOS TÍPICOS<br />
E ESPECIFICAÇÕES<br />
A variação <strong>de</strong> espessuras para cintas metálicas<br />
normalmente é <strong>de</strong> 0,002” (0,51mm)<br />
a 0,032” (0,8mm) resultan<strong>do</strong> em polias<br />
<strong>de</strong> 2”(50mm) a 10” (254mm) <strong>de</strong> diâmetro.<br />
Uma típica cinta metálica com espessura<br />
<strong>de</strong> 0,005” (0,127mm) e com uma vida útil<br />
<strong>de</strong> 1.000.000 ciclos irá requerer polias<br />
com 3,125” (79,4mm) <strong>de</strong> diâmetro. Os<br />
tamanhos po<strong>de</strong>m variar <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n<strong>do</strong> da<br />
aplicação e da carga consi<strong>de</strong>rada, então,<br />
por favor, entre em contato com um engenheiro<br />
ven<strong>de</strong><strong>do</strong>r da Belt Technologies<br />
para ajudá-lo com seu projeto.<br />
Nesse momento é necessário selecionar<br />
vários parâmetros e realizar cálculos para<br />
encontrar a melhor combinação que irá<br />
satisfazer seu projeto. Obviamente, utilizan<strong>do</strong><br />
uma cinta mais larga reduzirá a tensão <strong>de</strong><br />
trabalho sem alterar a tensão <strong>de</strong> flexão. Polias<br />
com gran<strong>de</strong>s diâmetros reduzem a tensão<br />
<strong>de</strong> flexão e possibilita o uso <strong>de</strong> cintas mais<br />
espessas, tornan<strong>do</strong> a tensão <strong>de</strong> trabalho<br />
menor.
CONSIDERAÇÕES DE PROJETO CAPITULO 5 10 11<br />
CAPITULO 5 CONSIDERAÇÕES DE PROJETO<br />
PRECISSÃO NO COMPRIMENTO<br />
DA CINTA:<br />
Uma das mais importantes vantagens<br />
da cinta metálica é a sua total precisão. As<br />
cintas perfuradas ou cintas com acessórios<br />
po<strong>de</strong>m ser fabricadas com uma precisão <strong>de</strong><br />
±0,0005”. <strong>Cintas</strong> planas e cintas <strong>de</strong> arrasto<br />
po<strong>de</strong>m também ser fabricadas com alto grau<br />
<strong>de</strong> precisão.<br />
COMPRIMENTO DA CINTA:<br />
<strong>Para</strong> calcular o comprimento da<br />
cinta metálica use a formula abaixo. É<br />
importante conhecer o projeto i<strong>de</strong>al para o<br />
seu sistema antes <strong>de</strong> calcular o comprimento.<br />
Maiores diâmetros <strong>de</strong> polias geralmente<br />
proporcionam uma melhor vida útil à cinta<br />
e o diâmetro da polia po<strong>de</strong> ser usa<strong>do</strong> para<br />
<strong>de</strong>terminar a espessura da cinta. Veja a tabela<br />
3 para a expectativa <strong>de</strong> vida útil. Uma vez<br />
que o diâmetro máximo é conheci<strong>do</strong>, divida<br />
o mesmo pelo diâmetro da polia e assim<br />
conhecer a razão da espessura da cinta e<br />
(ver na tabela 3) a vida útil i<strong>de</strong>al para a sua<br />
aplicação. As cintas tem normalmente uma<br />
espessura <strong>de</strong>ntro <strong>do</strong> seguinte variação 0,002”<br />
[0,05mm] a 0,032” [0,813mm] e normalmente<br />
o diâmetro das polias é maior <strong>de</strong> 2” .<br />
L=(2 x C)+(D + t) p<br />
On<strong>de</strong>:<br />
Elasticida<strong>de</strong> da cinta:<br />
<strong>Cintas</strong> metálicas são únicas, como elas<br />
não irão esticar em normal operação, ou<br />
seja, <strong>de</strong>pois <strong>de</strong> atingir a tensão normal da pré<br />
carga. <strong>Para</strong> calcular a elasticida<strong>de</strong> pré carga<br />
para uma cinta metálica plana use a seguinte<br />
equação. <strong>Para</strong> cintas perfuradas, por favor,<br />
entrar em contato com um engenheiro <strong>de</strong><br />
vendas da Belt Technologies.<br />
DL = PL/AE<br />
On<strong>de</strong>:<br />
DL = Elasticida<strong>de</strong> em polegadas<br />
P = Tensão <strong>de</strong> carga em libras<br />
L = Comprimento inicial da cinta<br />
em polegadas<br />
A = Área <strong>de</strong> secção transversal<br />
em polegadas<br />
E = Modulo <strong>de</strong> Young<br />
(Veja tabela <strong>de</strong> matérias na pagina 15)<br />
Desajuste:<br />
Sistemas com zero ou quase zero<br />
<strong>de</strong>sajuste po<strong>de</strong>m ser atingi<strong>do</strong>s com o uso<br />
<strong>de</strong> cintas metálicas. Se executadas em<br />
pares ou com idéias <strong>de</strong> projetos criativos,<br />
essas unida<strong>de</strong>s po<strong>de</strong>m ser utilizadas em<br />
qualquer lugar que exija tolerâncias rígidas<br />
para posicionamento. A ilustração abaixo<br />
<strong>de</strong>monstra duas típicas sugestões <strong>de</strong> sistema<br />
<strong>de</strong> <strong>de</strong>sajuste zero.<br />
Sistemas com zero <strong>de</strong>sajuste<br />
Rotação da<br />
polia - 340º<br />
Ocioso<br />
Aproximadamente<br />
360º <strong>de</strong> rotação<br />
da polia<br />
Saída<br />
Ativa<br />
Passiva<br />
Precisão <strong>de</strong> posicionamento:<br />
A precisão <strong>de</strong> posicionamento é<br />
diretamente relacionada ao ponto <strong>de</strong><br />
tolerância da cinta, tipicamente em torno <strong>de</strong><br />
±0,0005” (0,013mm) para cintas metálicas<br />
temporizadas. O ponto <strong>de</strong> acumulação<br />
po<strong>de</strong> ser gerencia<strong>do</strong> com ferramentas<br />
customizadas, como <strong>de</strong>monstra<strong>do</strong> através<br />
<strong>de</strong> Pl na figura 9, ou negativamente como<br />
<strong>de</strong>monstra<strong>do</strong> através <strong>de</strong> Ps em alguns<br />
gráficos. Por favor consulte um <strong>Engenheiro</strong> da<br />
Belt Technologies em sua exigência.<br />
Repetibilida<strong>de</strong>:<br />
Repetibilida<strong>de</strong> é a habilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> um<br />
simples ponto, retornar a posição inicial após<br />
sucessivas rotações da cinta, <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> uma<br />
tolerância especificada.<br />
Porque cintas metálicas não têm<br />
características elásticas, tipicamente a<br />
variação <strong>de</strong> repetibilida<strong>de</strong> é <strong>de</strong> 0,002”<br />
(0,051mm) a 0,005” (0,127mm).<br />
<strong>Para</strong> cintas planas, perfuradas, com<br />
acessórios ou fitas <strong>de</strong> transporte, movimentos<br />
precisos po<strong>de</strong>m ser calcula<strong>do</strong>s com um alto<br />
grau <strong>de</strong> precisão. Contate um engenheiro <strong>de</strong><br />
vendas da Belt Technologies para ajudá-lo a<br />
<strong>de</strong>terminar as especificações <strong>do</strong> seu sistema.<br />
Figura 9. Precisão <strong>de</strong> posicionamento<br />
Curvatura ou um arco <strong>de</strong> pontas é o <strong>de</strong>svio<br />
<strong>de</strong> uma extremida<strong>de</strong> da cinta a uma linha<br />
reta. Toda cinta tem alguma curvatura.<br />
A curvatura <strong>de</strong> uma cinta metálica é<br />
tipicamente pequena como 0,050” (1,27mm)<br />
em 8’(2,44mm). Quan<strong>do</strong> se utiliza uma cinta<br />
em um sistema quadra<strong>do</strong> <strong>de</strong> duas polias<br />
tensionadas, um la<strong>do</strong> da cinta irá tencionar<br />
mais <strong>do</strong> que o outro, porque um la<strong>do</strong> tem<br />
uma circunferência menor. Isto irá fazer com<br />
que a cinta transfira a tensão para o la<strong>do</strong><br />
mais frouxo quan<strong>do</strong> for rotacionada.<br />
cintas metálicas. Entre em contato com um<br />
engenheiro <strong>de</strong> vendas da Belt Technologies<br />
para maiores informações sobre polia <strong>de</strong><br />
ajuste in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nte (ISP) e como ela po<strong>de</strong><br />
beneficiar a sua aplicação.<br />
Figura 10. Repetibilida<strong>de</strong><br />
L = Comprimento da cinta<br />
C = Distância média entre as duas polias<br />
D = Diâmetro da polia<br />
t = Espessura da cinta<br />
p = 3,14159<br />
Isso <strong>de</strong>fine o comprimento a<strong>de</strong>qua<strong>do</strong> para sistemas <strong>de</strong><br />
cinta <strong>de</strong> metal que incorporam duas polias <strong>de</strong> diâmetro<br />
idênticas. <strong>Para</strong> sistemas com múltiplas polias ou <strong>de</strong><br />
diferentes diâmetros, entre em contato com engenheiro<br />
<strong>de</strong> vendas da Belt Technologies. Informações <strong>de</strong> contato<br />
estão listadas <strong>de</strong>ntro da capa traseira.<br />
COMPENSAÇÃO DA CINTA:<br />
Da<strong>do</strong> que uma cinta metálica não irá<br />
esticar sobre tensão, compensação <strong>de</strong> uma<br />
cinta metálica é mais difícil <strong>do</strong> que outros<br />
tipos <strong>de</strong> cintas. Uma cinta metálica não irá<br />
esticar para compensar, por:<br />
• Falta <strong>de</strong> esquadria ou alinhamento <strong>do</strong><br />
sistema<br />
• Deflexão não controlada <strong>do</strong> eixo da<br />
polia<br />
• Cargas diferenciais<br />
• Curvatura da cinta<br />
Entre to<strong>do</strong>s os elementos, o <strong>Engenheiro</strong><br />
<strong>de</strong> projeto está menos familiariza<strong>do</strong> com a<br />
curvatura da cinta.<br />
O objetivo principal <strong>de</strong> qualquer técnica<br />
<strong>de</strong> compensação é neutralizar a influência<br />
das tensões e forças <strong>de</strong> compensação<br />
negativas acumuladas (anteriormente<br />
<strong>de</strong>finida como sistema <strong>de</strong> esquadria, <strong>de</strong>flexão<br />
não controlada <strong>do</strong> eixo da polia, cargas<br />
diferenciais e a curvatura da cinta) com<br />
tensões e formas controladas, para que assim<br />
a cinta possa trabalhar perfeitamente no<br />
sistema.<br />
POLIA REGULAVÉL<br />
Belt Technologies patenteou uma polia<br />
com ajuste in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nte (ISP) para auxiliar<br />
no monitoramento <strong>de</strong> todas as cintas planas,<br />
incluin<strong>do</strong> cintas metálicas. Em sistemas<br />
automatiza<strong>do</strong>s, o ISP po<strong>de</strong> ser equipa<strong>do</strong> com<br />
sensores e um pacote <strong>de</strong> servos motores para<br />
total automatização <strong>do</strong> sistema com<br />
Figura 11. Curvatura<br />
Três técnicas básicas são utilizadas<br />
para compensar sistemas <strong>de</strong> cintas<br />
utilizan<strong>do</strong> polias por fricção, polias <strong>de</strong><br />
temporização ou ambas:<br />
• Ajuste <strong>do</strong> eixo das polias<br />
• Coroação da polia <strong>de</strong> acionamento<br />
<strong>de</strong> fricção<br />
• Compensação forçada<br />
Figura 12. Compensação
CONSIDERAÇÕES DE PROJETO CAPITULO 5 12 13<br />
CAPITULO 5 CONSIDERAÇÕES DE PROJETO<br />
Ajuste <strong>do</strong> eixo da polia:<br />
Ajuste <strong>do</strong> eixo da polia em sistemas <strong>de</strong><br />
cintas metálicas, como <strong>de</strong>monstra<strong>do</strong> na<br />
figura 13, é a mais efetiva forma <strong>de</strong> balancear<br />
a cinta metálica. As tensões na beira da cinta<br />
são alteradas em um mo<strong>do</strong> controla<strong>do</strong>,<br />
portanto balancean<strong>do</strong> a cinta. A técnica é<br />
igualmente aplicada para ambas ás faces<br />
planas e coroadas da polia.<br />
O i<strong>de</strong>al é que ambas as polias, tanto a<br />
ativa quanto a passiva tenham seus eixos<br />
ajustáveis. Na realida<strong>de</strong>, somente a passiva<br />
é ajustada. A polia ativa, normalmente é<br />
difícil <strong>de</strong> ser ajustada <strong>de</strong>vi<strong>do</strong> á interface com<br />
motores ou outra fonte <strong>de</strong> transmissão <strong>de</strong><br />
potência.<br />
Polias Coroadas De Transporte<br />
Por Fricção<br />
Quan<strong>do</strong> Polias Coroadas <strong>de</strong> transporte por<br />
fricção <strong>de</strong>vem ser utilizadas, isso <strong>de</strong>ve ocorrer<br />
em conjunto com ajuste <strong>do</strong> eixo, não no lugar<br />
<strong>de</strong> le. Isto ocorre porque polias coroadas não<br />
irão centralizar-se automaticamente com a<br />
cinta metálica. Polias coroadas trabalham<br />
melhor com cintas finas, <strong>de</strong>vi<strong>do</strong> á face da<br />
cinta necessita restar em contato com a<br />
face coroada da polia. Enquanto a tensão<br />
crescente po<strong>de</strong> ser utilizada para atingir a<br />
conformida<strong>de</strong> entre a polia e a cinta, porém<br />
a tensão não po<strong>de</strong> ser tão alta ao ponto <strong>de</strong><br />
causar <strong>de</strong>formação permanente na cinta. A<br />
melhor face geométrica para polias coroadas<br />
é um raio completo e a coroação da polia<br />
menor <strong>do</strong> que a espessura da cinta.<br />
Figura 14. Forced Tracking<br />
Balanceamento força<strong>do</strong><br />
Em casos on<strong>de</strong> o simples ajuste<br />
<strong>do</strong>s eixos não é suficiente para eliminar<br />
o <strong>de</strong>sbalanceamento, méto<strong>do</strong>s <strong>de</strong><br />
balanceamento força<strong>do</strong> tais como<br />
rolamentos excêntricos ou flanges <strong>de</strong> fibra<br />
<strong>de</strong> vidro Teflon® po<strong>de</strong>m ser necessários e<br />
aceitáveis. A relação <strong>do</strong> sistema po<strong>de</strong> precisar<br />
ser alterada, como usan<strong>do</strong> uma cinta mais<br />
espessa <strong>do</strong> que po<strong>de</strong> ter si<strong>do</strong> recomenda<strong>do</strong><br />
anteriormente, já que as técnicas <strong>de</strong><br />
balanceamento força<strong>do</strong> po<strong>de</strong>m contribuir<br />
para a diminuição da vida útil da cinta<br />
metálica.<br />
Uma técnica alternativa <strong>de</strong><br />
balanceamento força<strong>do</strong> para cintas mais<br />
largas emprega uma cinta em V ligada à<br />
circunferência interna da cinta metálica. Essa<br />
correia <strong>de</strong> <strong>do</strong>is elementos a Belt Technologies<br />
chama <strong>de</strong> Metrak©, distribui as tensões <strong>do</strong><br />
balanceamento na cinta em V mais <strong>do</strong> que na<br />
cinta <strong>de</strong> metal, maximizan<strong>do</strong> assim a vida útil<br />
da cinta. (Figura 14)<br />
Dentes temporiza<strong>do</strong>s, discuti<strong>do</strong>s na<br />
próxima seção, são somente para temporizar<br />
e não <strong>de</strong>vem ser utiliza<strong>do</strong>s como mecanismo<br />
<strong>de</strong> balanceamento.<br />
Temporização:<br />
Polias temporizadas para cintas<br />
metálicas contem <strong>de</strong>ntes ou cavida<strong>de</strong>s,<br />
acoplan<strong>do</strong> cada perfuração da cinta ou<br />
compartimentos <strong>de</strong> transporte.<br />
Figura 13. Pulley Axis Adjustment<br />
Cuida<strong>do</strong>s <strong>de</strong>vem ser sempre toma<strong>do</strong>s no<br />
projeto <strong>de</strong> polias temporizadas para garantir<br />
que to<strong>do</strong>s os elementos temporiza<strong>do</strong>s tenham<br />
um raio e envolto esférico. Isto garante um<br />
engate e <strong>de</strong>sengate suave da cinta com a<br />
polia. <strong>Para</strong> evitar problemas previstos com<br />
tolerâncias a diferença <strong>de</strong> diâmetros entre<br />
a parte ativa e passiva <strong>de</strong>ve ser pelo menos<br />
±0,005” (0,127mm) a ±0,007” (0,178mm).<br />
Aplicações com <strong>de</strong>sajuste zero ou quase zero é<br />
um caso especial.<br />
Quan<strong>do</strong> construída uma polia <strong>de</strong>ntada,<br />
cada <strong>de</strong>nte temporiza<strong>do</strong> é inseri<strong>do</strong> em um<br />
furo <strong>do</strong> corpo da polia. Deve-se ter muito<br />
cuida<strong>do</strong> no posicionamento <strong>de</strong> cada <strong>de</strong>nte<br />
para assegurar a precisão.<br />
Quan<strong>do</strong> se projeta uma polia<br />
temporizada é fundamental que o diâmetro<br />
<strong>do</strong> passo <strong>do</strong>s <strong>de</strong>ntes sejam neutro com<br />
relação ao eixo da cinta (meta<strong>de</strong> da espessura<br />
da cinta para cintas planas) e não à base.<br />
Des<strong>de</strong> que as cintas metálicas são finas, há<br />
uma tendência <strong>de</strong> se <strong>de</strong>sprezar sua espessura<br />
no cálculo <strong>do</strong> diâmetro <strong>de</strong> suporte da cinta da<br />
polia. Se não incluir a espessura no cálculo irá<br />
causar um <strong>de</strong>sbalanceamento nos elementos<br />
<strong>de</strong> temporização.<br />
O diâmetro <strong>de</strong> suporte da fita po<strong>de</strong> ser<br />
calcula<strong>do</strong> através <strong>de</strong>ssa formula:<br />
TENSÃO:<br />
Os sistemas <strong>de</strong> arraste por fricção<br />
po<strong>de</strong>m trabalhar com pouca tensão como<br />
uma corrente <strong>de</strong> bicicleta ou, com bastante<br />
tensão como uma corda <strong>de</strong> guitarra. A tensão<br />
da cinta é extremamente importante em<br />
sistemas temporiza<strong>do</strong>s e <strong>de</strong>ve se manter<br />
sempre o mais baixa possível. Em geral, baixas<br />
tensões aumentam a vida útil da cinta e<br />
reduz o <strong>de</strong>sgaste <strong>de</strong> outros componentes <strong>do</strong><br />
sistema.<br />
A tensão na cinta não <strong>de</strong>ve ser elevada<br />
com o intuito <strong>de</strong> diminuir a curvatura<br />
entre as polias (veja CURVATURA DA CINTA,<br />
nesta página). Sobre tensão na cinta po<strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>senvolver um arco transversal (cross bow)<br />
similar ao <strong>de</strong> uma fita métrica. Alem <strong>do</strong> arco<br />
transversal (cross bow), sobre tensões irão<br />
causar movimentos irregulares, redução da<br />
repetibilida<strong>de</strong> e da vida útil da cinta.<br />
A tensão da cinta <strong>de</strong>ve ser <strong>de</strong>terminada<br />
pelo funcionamento <strong>do</strong> sistema e ser ajusta<strong>do</strong><br />
para a menor tensão <strong>de</strong> trabalho possível. Isto<br />
po<strong>de</strong> ser obti<strong>do</strong> através <strong>do</strong> uso <strong>de</strong> cilindros <strong>de</strong><br />
ar, molas ou parafusos tipo jack.<br />
Belt Technologies recomenda 1000 a<br />
5000 psi (6,9 a 34,5 N/mm2) para sistemas <strong>de</strong><br />
fricção e 1000 psi (6.9 N/mm 2 ) para sistema <strong>de</strong><br />
temporização..<br />
Figura 15. Polias<br />
temporizadas<br />
RIGIDEZ DA ESTRUTURA DO<br />
SISTEMA:<br />
Uma rígida estrutura <strong>do</strong> sistema é<br />
necessária para permitir finos ajustes para a<br />
temporização e compensação da cinta. Caso<br />
exista uma flexão <strong>de</strong>scontrolada no sistema,<br />
o sistema irá arquear quan<strong>do</strong> a cinta for<br />
tensionada. Descompensan<strong>do</strong> uma força<br />
(arqueamento <strong>do</strong> sistema) com a outra força<br />
(ajuste <strong>do</strong> eixo) não irá produzir um sistema<br />
controla<strong>do</strong> e po<strong>de</strong> resultar em problemas<br />
<strong>de</strong> balanceamento. <strong>Para</strong> ter certeza que<br />
qualquer ajuste <strong>de</strong> eixo está controla<strong>do</strong>, é<br />
importante projetar o sistema com suficiente<br />
rigi<strong>de</strong>z.<br />
FLEXÕES ALTERNADAS:<br />
O melhor projeto <strong>de</strong> sistema utilizan<strong>do</strong><br />
duas polias. Adicionan<strong>do</strong> flexões alternadas<br />
e esforço <strong>de</strong> tensão no sistema, estará<br />
comprometen<strong>do</strong> a vida útil da cinta. Devi<strong>do</strong><br />
a cada polia po<strong>de</strong>r ter uma influência<br />
<strong>de</strong> direcionamento, problemas com<br />
balanceamento irão surgir.<br />
EIXO ESCORADO (CANTILEVERED<br />
SHAFTS):<br />
É preferível que o eixo das polias tenha<br />
terminações <strong>de</strong> pontos sóli<strong>do</strong>s em suas<br />
extremida<strong>de</strong>s. Eixos escora<strong>do</strong>s po<strong>de</strong>m criar<br />
um pivô. Quan<strong>do</strong> tensões são introduzidas,<br />
a haste po<strong>de</strong> envergar, causan<strong>do</strong> problemas<br />
<strong>de</strong> balanceamento. Caso os eixos escora<strong>do</strong>s<br />
sejam necessários, sua rigi<strong>de</strong>z <strong>de</strong>ve ser<br />
assegurada através da rigi<strong>de</strong>z da<br />
estrutura e da haste.<br />
PERMEABILIDADE MAGNÉTICA:<br />
Permeabilida<strong>de</strong> magnética é<br />
comumente <strong>de</strong>finida pela capacida<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
uma substância realizar magnetismo com<br />
relação ao ar, que tem uma<br />
permeabilida<strong>de</strong> 1.<br />
A série trezentos <strong>do</strong> aço inoxidável é<br />
consi<strong>de</strong>rada não magnética, mas o trabalho<br />
frio usa<strong>do</strong> para produzir molas temperadas<br />
e alta resistência à tensão resultam em um<br />
acréscimo da permeabilida<strong>de</strong> magnética.<br />
Portanto a série 301<strong>de</strong> dureza plena tem uma<br />
maior permeabilida<strong>de</strong> magnética <strong>do</strong> que a<br />
série 301 <strong>de</strong> dureza média. Geralmente, o aço<br />
inoxidável 316 tem menos permeabilida<strong>de</strong><br />
magnética, mas é difícil obter a condição <strong>de</strong><br />
dureza plena.<br />
Consulte o Apêndice para ver as<br />
proprieda<strong>de</strong>s nominais <strong>de</strong> permeabilida<strong>de</strong><br />
magnética das mais comuns cintas<br />
metálicas disponíveis.<br />
CURVATURA DA CINTA:<br />
Quan<strong>do</strong> a distância entre as polias é<br />
longa, a cinta po<strong>de</strong> ficar flácida. Mesmo o<br />
la<strong>do</strong> com mais tensão terá alguma flaci<strong>de</strong>z.<br />
<strong>Para</strong> garantir as proprieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> tensão e<br />
prevenir a flaci<strong>de</strong>z, arraste a superfície <strong>de</strong><br />
trabalho da cinta para uma superfície <strong>de</strong><br />
suporte estacionária com materiais <strong>de</strong> ultraalto<br />
peso molecular (UHMW).<br />
D = NP<br />
p – t<br />
On<strong>de</strong><br />
N = número <strong>de</strong> distância oa<br />
<strong>de</strong>ntes na polia<br />
P = perfuração <strong>de</strong> passagem<br />
t = espessura da cinta
CONSIDERAÇÕES DE PROJETO CAPITULO 5 14 15<br />
APÊNDICE MATERIAIS DA CINTA METÁLICA<br />
TEMPERATURAS ELEVADAS:<br />
Se uma cinta metálica está exposta<br />
a alta temperatura, é crucial que o<br />
material seleciona<strong>do</strong> para a cinta, bem<br />
como acessórios e/ou tratamentos <strong>de</strong><br />
superfície sejam capazes <strong>de</strong> suportar a alta<br />
temperatura. Também <strong>de</strong>ve ser consi<strong>de</strong>rada<br />
a expansão e contração <strong>do</strong>s materiais com<br />
a variação da temperatura. Alterações<br />
<strong>de</strong>vida a temperaturas irão impactar na<br />
temporização, balanceamento, tensão,<br />
nivelamento e outros fatores.<br />
A tabela 4 lista as principais ligas<br />
utilizadas especifican<strong>do</strong> a variação <strong>de</strong><br />
temperatura com o correspon<strong>de</strong>nte<br />
coeficiente <strong>de</strong> expansão térmica e limite <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>formação.<br />
A tabela 5 ilustra como proprieda<strong>de</strong>s<br />
físicas <strong>de</strong> 17-7 CH-900 mudam em função da<br />
temperatura.<br />
Tabela 5. Proprieda<strong>de</strong>s Físicas x Mudança <strong>de</strong><br />
Temperatura (17-7 CH-900)<br />
Elongation in 2” ,% 0.2% Yield Strength, ksi Ultimate Tensile Strength, ksi<br />
260<br />
240<br />
220<br />
200<br />
180<br />
240<br />
220<br />
200<br />
180<br />
160<br />
6<br />
4<br />
2<br />
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000ºF<br />
LIGA TEMPERATURA CCOEFICIÊNTE MÉDIO LIMITE DE DEFORMAÇÃO<br />
RANGE ºF DE EXPANSÃO MÉDIO PARA O RANGE DE<br />
( º C) Térmica TEMPERATURA<br />
10- 6 IN/IN/ºF 1000 PSI<br />
(cm/cm/ºCx10 -6 ) (N/mm 2 )<br />
301/302 68º to 400º 9.8 160 to135<br />
Dureza plena (20º to 205º) (17.6) (1100 to 930)<br />
17-7 CH-900 400º to 800º 6.6 220 to 170<br />
(205º to 425º) (11.9) (1500 o 1170)<br />
Inconel® 718 800º to 1,000º 8.4 157 to 155<br />
Composição (425 to 540) (15.1) (1080 to 1070)<br />
temperada<br />
Tabela 4. Característica das principais ligas em altas<br />
temperaturas<br />
Deformação gradual da Cinta<br />
Deformação gradual da cinta é<br />
um fenômeno associa<strong>do</strong> com potência<br />
transmitida entre as polias <strong>de</strong> transmissão<br />
e ao membro <strong>de</strong> tensão da cinta. Devi<strong>do</strong> à<br />
<strong>de</strong>formação gradual da cinta em um sistema<br />
<strong>de</strong> arrasto <strong>de</strong> fricção, a polia na verda<strong>de</strong> irá<br />
mover-se ligeiramente mais rápida <strong>do</strong> que a<br />
cinta.<br />
Veja a Figura 16. Os 180° entre a polia<br />
ativa e a cinta são divi<strong>do</strong> em <strong>do</strong>is arcos:<br />
• O arco livre (on<strong>de</strong> não tem força<br />
transmitida)<br />
• O arco efetivo, também chama<strong>do</strong> <strong>de</strong><br />
anglo <strong>de</strong> <strong>de</strong>slizamento (On<strong>de</strong> a transmissão<br />
<strong>de</strong> potência ocorre)<br />
Entre o arco livre, a superfície da cinta<br />
e da polia existeum contato estático e<br />
nenhuma potencia é transmitida. A cinta<br />
se <strong>de</strong>sliza sobre a polia com tensão lateral<br />
T1 e velocida<strong>de</strong> V1 que correspon<strong>de</strong> à<br />
velocida<strong>de</strong> V1 da superfície da polia <strong>de</strong><br />
arraste. A velocida<strong>de</strong> e a tensão permanecem<br />
constantes através <strong>do</strong> contato contínuo com<br />
o arco livre<br />
Entre o arco efetivo, a superfície da cinta<br />
e da polia existeum contato<strong>de</strong> <strong>de</strong>s lizanento,<br />
e a velocida<strong>de</strong> da superfície da polia é maior<br />
<strong>do</strong> que a da cinta. Esse fenômeno é causa<strong>do</strong><br />
pelas mudanças dimensionais na cinta<br />
Figura 16. Teoria <strong>de</strong> <strong>de</strong>formação gradual<br />
AB é o arco livre. BC é o arco efetivo.<br />
A<br />
T1<br />
B<br />
C<br />
<strong>de</strong>vi<strong>do</strong> ao diferencial <strong>de</strong> força aplicadas na<br />
cinta enquanto ela passa em torno da polia.<br />
Enquanto o <strong>de</strong>slizamento em contato ocorre,<br />
forças <strong>de</strong> atrito são <strong>de</strong>senvolvidas para<br />
igualar a variação da tensão na cinta e se<br />
transmite a potência.<br />
Como o membro <strong>de</strong> tensão <strong>de</strong> uma cinta<br />
metálica é ela própria associada ao seu alto<br />
coeficiente <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong>, a <strong>de</strong>formação em<br />
uma cinta metálica é muito menor <strong>do</strong> que<br />
em cintas construídas <strong>de</strong> outros materiais.<br />
Se não controlada a <strong>de</strong>formação em uma<br />
cinta metálica <strong>de</strong> fricção irá resultar na perda<br />
da repetibilida<strong>de</strong>. Felizmente a <strong>de</strong>formação<br />
em cintas metálicas é facilmente controlada.<br />
Dentes ou compartimentos<br />
temporiza<strong>do</strong>s é a forma mais comum <strong>de</strong><br />
combater a <strong>de</strong>formação. O número <strong>de</strong><br />
pontos temporiza<strong>do</strong>s <strong>de</strong>ve ser o menor<br />
possível para prevenir que a <strong>de</strong>formação<br />
ocorra. Em muitos sistemas é possível<br />
se ter <strong>de</strong> 6 a 8 pontos temporiza<strong>do</strong>s na<br />
circunferência da polia.<br />
V 2<br />
T 2<br />
V 1<br />
APÊNDICE: MATERIAIS DA CINTA<br />
METÁLICA<br />
Aplicações particularmente exigidas, tais<br />
como as que envolvem altas temperaturas,<br />
ambientes extremamente corrosivas ou incomuns<br />
requisitos elétricos ou magnéticos po<strong>de</strong>m impedir<br />
o uso <strong>de</strong> certas ligas <strong>de</strong> cintas metálicas e fitas<br />
<strong>de</strong> transporte. A seguinte tabela resume critérios<br />
importantes na seleção <strong>de</strong> materiais.<br />
RESTRIÇÕES IMPOSTAS AO<br />
PROJETO:<br />
Restrições <strong>de</strong> aplicações, tais como as<br />
limitações <strong>de</strong> espaço, incomuns como químicos,<br />
térmico, elétrico ou requisitos <strong>do</strong> sistema po<strong>de</strong>m<br />
necessitar <strong>de</strong> um projeto com concessões <strong>de</strong><br />
ambos os la<strong>do</strong>s. Consi<strong>de</strong>re esses exemplos:<br />
• <strong>Cintas</strong> metálicas operam em polias com<br />
diâmetro menor que 0,25”/6,35mm, mas a vida<br />
útil da cinta é reduzida.<br />
• <strong>Cintas</strong> operan<strong>do</strong> em fornos com temperaturas <strong>de</strong><br />
até 1.094ºF/590°C, porem como gran<strong>de</strong>s partes da<br />
resistência da cinta provem <strong>do</strong>s tratamentos a frio<br />
ou tratamentos térmicos específicos, a resistência<br />
da cinta será reduzida.<br />
Consulte a Tabela 6.<br />
• Laminas (Doctor bla<strong>de</strong>s) po<strong>de</strong>m induzir um<br />
efeito <strong>de</strong> ventosa em toda a extensão da cinta.<br />
Apropriadamente projetada as laminas (Doctor<br />
bla<strong>de</strong>s) como as fabricadas <strong>de</strong> polietileno (UHMW)<br />
po<strong>de</strong> minimizar os efeitos negativos.<br />
VIDA ÚTIL DA CINTA:<br />
Vida útil da cinta significa diferentes coisas<br />
para diferentes pessoas e diferentes processos. Uma<br />
vida útil <strong>de</strong> 10.000 revoluções po<strong>de</strong> ser excelente<br />
para uma aplicação; Outra cinta po<strong>de</strong> fazer 10.000<br />
revoluções por hora.<br />
Então quanto você espera que sua cinta<br />
metálica po<strong>de</strong> durar? Então não tentan<strong>do</strong> evitar .<br />
uma resposta direta, a melhor resposta é: Isto<br />
<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>.<br />
Depen<strong>de</strong> <strong>de</strong> coisas como o <strong>de</strong>sempenho <strong>do</strong><br />
sistema, a resistência <strong>do</strong> material, meio ambiente,<br />
<strong>de</strong>sgaste, tensão, superfície <strong>de</strong> tratamento,<br />
acessórios, etc. Os mesmos fatores que tem um<br />
efeito sobre o projeto <strong>de</strong> seu sistema e sua cinta<br />
metálica também tem efeito na vida útil da cinta.<br />
Com esse conceito em mente, é <strong>de</strong> fato<br />
razoável dizer que as cintas metálicas têm<br />
potencial significante para durar mais <strong>do</strong> que<br />
outros tipos cintas e correntes. Elas também têm<br />
potencial para ser mais precisas e repetitivas leves e<br />
rápidas e com melhor custo benefício.<br />
Uma discussão com um membro <strong>de</strong> nosso<br />
grupo <strong>de</strong> engenheiro po<strong>de</strong> ajudar você a estimar a<br />
vida útil da sua cinta e o que você po<strong>de</strong> esperar em<br />
sua aplicação especifica.<br />
Tabela 6. Algumas das mais populares cintas metálicas<br />
disponíveis e suas proprieda<strong>de</strong>s em temperatura<br />
ambiente.<br />
EXPANSNÃO<br />
CONDUTIVIDADE TÉRMICA<br />
TÉRMICA<br />
COEFICIENTE<br />
MÓDULO DE (32° TO 212° F) (32° TO 212° F)<br />
LIMITE DE RESISTÊNCIA ELASTICIDADE COEFICIENTE DENSIDADE BTU/FT 2 /HR/ºF/IN cm/cm/°C x 10 -6<br />
DEFORMAÇÃO A TRAÇÃO IN 10 6 PSI DE POISSON #/IN 3 cm/cm/ºC x10 -6 (0º to 100º C) PERMEABILIDADE RESISTÊNCIA<br />
Liga 1000 PSI 1000 PSI ALARGAMENTO DURESA (in 10 5 n/mm 2 ) (g/cm 3 ) cal/cm 2 /sec/ºC/cm (0º to 100º C) in/in/º F MAGNÉTICA A CORROSÃO<br />
301 DUREZA PLENA 160 180 42125 RC40-45 28 .285 0.29 113 9.4 L-M M<br />
-1100 -1240 (1.93) (7.9) (.039) 16.9<br />
301 ALTO RENDIMENTO 260 280 1 N/A 26 .285 0.29 113 9.4 M-H M<br />
-1790 -1930 (1.79) (7.9) (.039) 16.9<br />
302 DUREZA PLENA 160 180 40299 RC40-45 26 .285 0.29 113 9.6 L-M M-H<br />
-1100 -1240 (1.93) (7.9) (.039) 17.3<br />
304 DUREZA PLENA 160 180 40299 RC40-45 26 .285 0.29 113 9.6 L-M M-H<br />
-1100 -1240 (1.93) (7.9) (.039) 17.3<br />
316 DUREZA PLENA 175 190 40210 RC35-45 28 .285 0.28 97 8.9 L H<br />
-1200 -1310 (1.93) (7.9) (.036) 16.0<br />
716 DUREZA PLENA 210 260 40456 RC52 32 .285 0.28 170 5.9 H L-M<br />
-1450 -1790 (2.20) (7.9) (.059) 10.6<br />
17-7 CONDIÇÃO C 185 215 5 RC43 28 .305 0.28 114 8.5 M-H M-H<br />
-1275 -1480 (1.93) (7.8) (.037) 15.3<br />
17-7 CH-900 240 250 2 RC49 29 .305 0.28 114 6.1 M-H M-H<br />
-1655 -1720 (2.00) (7.8) (.037) 10.9<br />
INCONEL® 718 175 210 17 RC41 29 .284 0.29 86 6.6 L H<br />
AÇO CARBONO -1200 -1450 (2.00) (7.9) (.030) 11.9<br />
AÇO CARBONO 240 260 40458 RC50-55 30 .287 0.29 360 5.8 H L<br />
SAE 1095 -1650 -1790 (2.07) (7.9) (.124) 10.5<br />
TITANIUM 150 165 11 RC35 15 .300 0.17 56 5.5 L H<br />
15V-3CR-3AI-3SN -1030 -1140 (1.03) (4.7) (.019) 9.7<br />
INVAR 36 50 75 30 RB80 20 .317 0.30 120 2.1 L M-H<br />
-340 -520 (1.38) (7.9) 1.2
16<br />
Complete the <strong>de</strong>sign checklist on-line at:<br />
www.belttechnologies.com/englishgui<strong>de</strong>request.htm<br />
Checklist para projeto <strong>de</strong> cintas metálicas<br />
Utilize folhas adicionais caso seja necessário colocar mais informações<br />
No Reino Uni<strong>do</strong>, Europa e Costa <strong>do</strong> Pacifico:<br />
Belt Technologies Europe<br />
4th Floor, Pennine House<br />
Washington<br />
Tyne and Wear NE37 1LY<br />
United King<strong>do</strong>m<br />
Tel: +44 (0)191-415-3010<br />
Fax: +44 (0)191-415-0333<br />
E-Mail: sales@bte.co.uk<br />
www.belttechnologies.co.uk<br />
Na América:<br />
Belt Technologies, Inc.<br />
Corporate Headquarters<br />
11 Bowles Road<br />
Agawam, MA 01001<br />
USA<br />
Tel: (413) 786-9922<br />
Fax: (413) 789-2786<br />
E-Mail: engineer@belttechnologies.com<br />
www.belttechnologies.com<br />
DE: ________________________________________________________________<br />
(Nome)<br />
Nós esperamos que esta<br />
introdução tecnológica sobre cintas<br />
metálicas, tenha ajuda<strong>do</strong> a você<br />
com a compreensão <strong>de</strong> aspectos<br />
importantes <strong>do</strong> projeto e a qualificar<br />
a sua aplicação. Nossa exclusiva<br />
tecnologia com cintas metálicas<br />
originais tem resulta<strong>do</strong> em uma<br />
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revisão <strong>do</strong> projeto entre em contato com um<br />
engenheiro <strong>de</strong> vendas da Belt Technologies<br />
por telefone, fax ou e-mail.<br />
Por favor, envie o checklist <strong>de</strong> projeto via<br />
Fax junto com as suas informações <strong>de</strong><br />
pedi<strong>do</strong>. Obriga<strong>do</strong> pelo seu interesse na Belt<br />
Technologies.<br />
________________________________________________________________(Empresa)<br />
________________________________________________________________ (En<strong>de</strong>reço)<br />
________________________________________________________________<br />
________________________________________________________________ (Tel / Fax)<br />
1: Uso: TRANSPORTE INDEXAÇÃO TEMPORIZAÇÃO POSICIONAMENTO TRANSMISSÃO DE POTENCIA<br />
2. Características <strong>de</strong> tamanho:<br />
Largura da cinta ____________________<br />
Diâmetro da polia____________________<br />
Numero <strong>de</strong> polias ______________<br />
Centro da polia______________________<br />
3. Carga:<br />
Velocida<strong>de</strong> da cinta ____________________<br />
Max Torque___________________<br />
Aceleração __________________<br />
Carga estática ________________________<br />
4. Características <strong>de</strong>sejadas na cinta:<br />
Resistência Precisão Limpeza Resistência a corrosão Condutibilida<strong>de</strong> térmica.<br />
Máxima Temperatura ________________ ºC ºF<br />
5. Quantida<strong>de</strong>s: Numero <strong>de</strong> cintas a ser cota<strong>do</strong> ______________ Numero <strong>de</strong> polias a ser cota<strong>do</strong> ___________<br />
6. Por favor, incluir o diagrama <strong>de</strong> seu sistema.
Na America:<br />
Belt Technologies, Inc.<br />
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© 2011 Belt Technologies, Inc.<br />
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