As transmissões por corrente se destacam como uma solução vital de transmissão de energia mecânica, amplamente empregada para transferir energia entre componentes-seja em longas distâncias (como em motores marítimos de 5{2}} andares) ou curtas (como em bicicletas). Eles estão entre os cinco métodos de transmissão de energia mecânica mais comuns, ao lado de acoplamentos, acionamentos de engrenagens, acionamentos por correia e parafusos de potência. Cada método tem seus prós e contras exclusivos, portanto os engenheiros devem pesar cuidadosamente esses fatores para fazer a escolha ideal para aplicações específicas. Este artigo investiga os fundamentos das transmissões por corrente, suas classificações, tipos de correntes comuns, critérios de seleção e principais vantagens e desvantagens.
O que são unidades de corrente?
Uma transmissão por corrente é um sistema de transmissão de energia mecânica que usa uma corrente para transferir energia de um local para outro. Uma transmissão por corrente típica consiste em duas ou mais rodas dentadas (rodas dentadas) e uma corrente-com os furos nos elos da corrente encaixando-se nos dentes das rodas dentadas.
Quando o motor principal (por exemplo, um motor elétrico ou um motor de combustão interna) gira, ele gira a roda dentada presa ao seu eixo. Essa rotação aciona a corrente enrolada na roda dentada, que então aplica força mecânica ao eixo acionado, transmitindo potência de maneira eficaz.
Principais comparações com outros métodos de transmissão
Versus acionamentos por correia: Ao contrário dos acionamentos por correia, os acionamentos por corrente oferecem deslizamento zero, garantindo uma relação de velocidade constante. Isso elimina o atraso na transmissão de potência, tornando-os ideais para aplicações como correntes de distribuição de motores de combustão interna. A única perda de potência nas transmissões por corrente vem do atrito entre os elos da corrente e as rodas dentadas, resultando em maior eficiência mecânica.
Versus acionamentos por engrenagem: Os acionamentos por corrente são mais flexíveis em termos de distância operacional. Eles se destacam quando os eixos estão mais espaçados do que as engrenagens podem acomodar, mantendo ao mesmo tempo uma configuração compacta. Além disso, uma única corrente pode acionar vários eixos simultaneamente-um recurso que as engrenagens raramente coincidem.
Tipos de transmissões por corrente (por função)
As transmissões por corrente são categorizadas em três tipos principais com base em sua função principal, cada um adaptado às necessidades específicas da aplicação:
1. Acionamentos por corrente de transmissão de energia
Projetadas exclusivamente para transferir energia entre dois eixos, essas transmissões por corrente abordam um desafio comum: a maioria das máquinas-geradoras de energia (por exemplo, motores em bombas) não podem usar a energia que produzem no-local.
Aplicações comuns: bicicletas, máquinas agrícolas, compressores e árvores de comando de motores-todos dependem de cadeias de transmissão de energia para transportar a energia da fonte até o ponto de uso.
2. Acionamentos de corrente transportadora
As transmissões por corrente transportadora são especializadas para manuseio de materiais. Eles apresentam centenas de designs com propriedades personalizadas, como baixo atrito, resistência a altas-temperaturas, resistência química, recursos antiestáticos ou recursos magnéticos. Anexos também podem ser adicionados à corrente para atender a diversas necessidades.
Usos na indústria: Amplamente adotado em embalagens, fabricação automotiva, produção de alimentos e bebidas, produtos farmacêuticos e têxteis para transporte eficiente de materiais.
3. Transmissões por corrente de elevação e tração
Essas transmissões por corrente são usadas em máquinas para levantar e abaixar cargas pesadas, muitas vezes trabalhando com polias para reduzir o esforço. Os exemplos incluem talhas de corrente (manuais, elétricas ou pneumáticas), que são comuns em garagens, oficinas, canteiros de obras, salas de máquinas de navios e fábricas-capazes de levantar/baixar cargas de até 20 toneladas.
As correntes de elevação são divididas em dois subtipos:
Correntes elípticas (correntes em bobina): usadas para levantamento de carga média-a-baixa e baixa{2}}velocidade. Seus elos são elípticos e interligados por soldagem. Correntes de elos quadrados-são ocasionalmente uma alternativa, mas geralmente são evitadas devido à má distribuição de tensão e problemas de nós.
Cadeias de Stud: preferidas para aplicações-de alta carga. Cada elo possui um pino instalado em sua largura interna, que evita nós e aumenta a resistência e durabilidade. Eles são comumente usados em âncoras de navios e outros-equipamentos de elevação pesados.
Tipos comuns de corrente em transmissões de corrente
Cinco tipos de correntes dominam as aplicações industriais e comerciais, cada uma com estruturas e vantagens distintas:
1. Correntes de rolos (correntes de rolos de bucha)
O tipo de corrente mais reconhecível, as correntes de rolos (ou correntes de rolos de bucha) são amplamente utilizadas na transmissão de energia para bicicletas, motocicletas e equipamentos de transporte. Eles normalmente são feitos de aço carbono simples ou ligas de aço.
Estrutura: Composta por placas internas (placas de rolos), placas externas (placas de pinos), buchas, pinos e rolos. Os rolos são espaçados uniformemente entre os elos, engrenando-se com os dentes da roda dentada para transmitir potência.
Principais vantagens: Os rolos giram conforme necessário quando em contato com os dentes da roda dentada, minimizando a perda de potência. Para correntes de transmissão, a altura das placas dos roletes (em ambos os lados dos roletes) excede o diâmetro do rolete-evitando que as placas laterais toquem nas rodas dentadas e atuem como guias para evitar o deslizamento da corrente. Para correntes de rolos transportadores, o diâmetro do rolo é maior que a altura da barra lateral, eliminando o contato entre as barras laterais e os trilhos do transportador para reduzir o atrito. Correntes de rolos-multifilares estão disponíveis para necessidades de-alta potência, permitindo velocidades mais baixas e passos menores para os mesmos requisitos de carga.
2. Correntes silenciosas (correntes dentárias invertidas)
As unidades de corrente tradicionais costumam ser barulhentas, o que as torna inadequadas para ambientes-sensíveis a ruído, como espaços fechados, minas ou áreas residenciais. Correntes silenciosas (ou correntes de dentes invertidos) resolvem isso operando silenciosamente enquanto transmitem alta potência em altas velocidades.
Estrutura: Constituída por placas planas empilhadas em fileiras e conectadas por um ou mais pinos. A parte inferior de cada elo possui um perfil correspondente aos dentes da roda dentada para uma malha suave.
Desempenho: A capacidade de carga, a resistência à tração e a largura da corrente aumentam com o número de placas planas por elo.
3. Correntes de folhas
O tipo de corrente mais simples, as correntes de folhas consistem apenas em pinos e placas-com placas alternadas como elos de pino e elos de dobradiça. Eles não engrenam nas rodas dentadas; em vez disso, eles correm sobre polias para orientação.
Aplicações: Ideal para elevação e balanceamento, como em elevadores, empilhadeiras, straddle transportadores e mastros de elevadores. Essas máquinas-de baixa velocidade sujeitam as correntes a altas cargas estáticas e cargas de trabalho mínimas, e as correntes em folha são excelentes no tratamento de impacto e inércia.
Requisito Crítico: Deve suportar altas tensões de tração sem alongamento ou quebra e ter ductilidade suficiente para resistir à fadiga. A lubrificação e as condições ambientais devem ser consideradas durante o projeto.
4. Correntes superiores planas-
Usadas exclusivamente para transporte, correntes planas-substituem correias transportadoras e acionamentos por correia-os materiais podem ser transportados diretamente em seus elos.
Estrutura: os elos individuais geralmente são feitos de placas de aço com saliências ocas em formato de barril na parte inferior. Os pinos passam por essas saliências para conectar elos adjacentes, permitindo o movimento em apenas uma direção. Correntes de topo plano-especializadas podem dobrar lateralmente (através de estruturas de pinos modificadas), permitindo que o transportador navegue nas curvas.
Aplicações: Usado em transportadores-de baixa velocidade para transporte de materiais em linhas de montagem.
5. Correntes de aço de engenharia
Desenvolvidas na década de 1880, as correntes de aço de engenharia são projetadas para ambientes agressivos e aplicações exigentes. Eles são feitos de aço-laminado a quente (às vezes tratado termicamente-para aumentar a resistência) e têm espaços maiores entre os componentes para lidar com poeira, sujeira e abrasivos durante a operação.
Usos modernos: Usados principalmente como correntes transportadoras para manuseio de materiais, mas alguns servem como acionamentos. Eles são encontrados em transportadores, empilhadeiras, elevadores de canecas e plataformas de perfuração de petróleo-com maior resistência, resistência ao desgaste, capacidade de carga e passo para atender às demandas industriais modernas.
Como selecionar a transmissão de corrente correta
A escolha da transmissão por corrente correta requer a avaliação das necessidades da aplicação para eliminar opções inadequadas. Os principais fatores a serem considerados são:
1. Carregar
Determine a potência a ser transmitida- a cadeia deve lidar com a potência gerada pelo motor principal. Cálculos precisos são essenciais para a segurança e recomenda-se um fator de segurança suficiente.
2. Velocidade da corrente
Nem todas as transmissões por corrente funcionam em altas velocidades; alguns são projetados para baixas velocidades. Calcule a velocidade necessária e certifique-se de que ela esteja dentro da faixa recomendada da corrente para restringir as opções.
3. Layout do eixo
A maioria das transmissões por corrente funciona apenas com eixos paralelos. Se os eixos estiverem desalinhados, as engrenagens podem ser uma alternativa melhor.
4. Distância central entre eixos
Recomenda-se que a distância central entre os eixos seja de 30 a 50 vezes o passo da corrente. Além disso, garanta um arco de contato mínimo de 120 graus na roda dentada menor; se a roda dentada tiver poucos dentes, pelo menos cinco dentes devem estar em contato com a corrente a qualquer momento.
5. Ambiente de serviço
O ambiente determina a resistência necessária da corrente à umidade, sujeira, abrasivos, corrosão e altas temperaturas. Também afeta a vibração, os níveis de ruído e a resistência à fadiga. Por exemplo, correntes de dentes invertidas (correntes silenciosas) são preferidas em áreas-sensíveis a ruído.
6. Lubrificação
A maioria das transmissões por corrente precisa de lubrificação para prolongar a vida útil. O tipo, tamanho, carga e velocidade da corrente determinam o método de lubrificação (manual, alimentação por gotejamento, banho de óleo ou lubrificação forçada). Correntes auto{2}}lubrificantes estão disponíveis-elas usam buchas feitas de plástico ou metal sinterizado impregnado de óleo-para fornecer lubrificação contínua sem manutenção externa.
Vantagens das transmissões por corrente
Pode transmitir torque em longas distâncias.
Sem deslizamento (ao contrário dos acionamentos por correia), garantindo desempenho consistente.
Mais compacto que os acionamentos por correia, cabendo em espaços relativamente pequenos.
Uma única transmissão por corrente pode alimentar vários eixos.
Versátil, operando em altas temperaturas e ambientes diversos (seco, úmido, abrasivo, corrosivo, etc.).
Sistema de baixo-atrito, garantindo alta eficiência mecânica.
Desvantagens das transmissões por corrente
Não pode ser usado com eixos não{0}}paralelos.
Propenso a ruídos e vibrações durante a operação.
O desalinhamento pode causar deslizamento da corrente.
Alguns projetos requerem lubrificação contínua.
Geralmente precisa de um gabinete para proteção.
O tensionamento periódico (por exemplo, através de rodas-guia) é necessário para manter o desempenho.
