Sincronismo com as correias
Sincronismo com as correias
Sincronismo num conceito amplo é o estado daquilo que é sincrônico, que ocorre ao mesmo tempo que outra coisa. É uma simultaneidade de dois ou mais fenômenos ou fatos que não se alteram em momento algum.
Em máquinas e equipamentos isso é muito usual para que determinadas funções sejam realizadas no momento certo (tempo e espaço). E isso se consegue de várias maneiras com uso de dispositivos, peças e componentes diversos, entre eles a correia sincronizadora em conjunto com a polia dentada.
Como surgiu a correia sincronizadora ou dentada?
A história da correia sincronizadora ou dentada pode ser rastreada até a década de 1940, quando um fabricante de máquinas de costura substituiu sua corrente de distribuição barulhenta e cara por uma correia de distribuição de borracha.
Após várias décadas e várias mudanças de material e perfil, a correia sincronizadora foi introduzida no automóvel. Isso aconteceu em 1961, quando a Hans Glas GmbH produziu o S 1004, um carro de duas portas e quatro lugares na cidade alemã de Dingolfing.
Ele carro se tornou o primeiro carro de linha conhecido com o uso de um sistema de sincronismo usando uma correia. A partir de então, as correias sincronizadoras foram introduzidas nos veículos americanos quando a Pontiac fabricou o primeiro motor acionado por correia em meados da década de 1960.
Evolução tecnológica das transmissões
Com as constantes evoluções tecnológicas de materiais e sistemas de transmissão, a correia e polia dentada se tornaram uma solução para se conseguir um sincronismo perfeito.
Basicamente esse sistema mudou a forma de fazer transmissão, principalmente nas usuais transmissões por correntes. As vantagens em se usar a correia sincronizadora e polia dentada são imensas principalmente por proporcionar:
- Excelente nível de resistência ao atrito e desgaste;
- Baixo nível de ruído se comparar com o uso de correntes;
- Trabalha com pequenas ou altas velocidades sem perder a precisão;
- Não necessidade de lubrificação.
Sincronismo perfeito
A precisão da transmissão com o uso de correia sincronizadora acontece devido ao “engrenamento” dos dentes e sulcos entre a correia e a polia. Devido ao contato do dente com a cavidade da polia, a transmissão de carga é sincronizada e sem escorregamento.
Para garantir o perfeito funcionamento e sincronismo, o perfil dos dentes da correia é moldado com precisão e as cavidades das polias são especialmente projetadas para cada sistema de transmissão.
Conforme a dimensão da correia e polia é que são definidas as medidas do “passo” entre elas para o perfeito encaixe “dente e sulco” (figura abaixo). Essas medidas são confeccionadas tanto em milímetros como em polegadas, da mesma forma como são confeccionadas as engrenagens comuns que conhecemos.
Tipo de movimento
Normalmente quando usamos o sistema de correias sincronizadoras e polias dentadas é para gerar um movimento rotativo. Esse sentido giratório necessariamente precisa de precisão por isso se usa as correias sincronizadoras.
As correias utilizadas são fechadas com dentes internos, externos ou os dois simultaneamente. Também existem aplicações onde o resultado do movimento é linear, ou seja, reto, num movimento repetitivo de vai e vem, tipo:
- Elevadores de carga;
- Transportadores lineares;
- Posicionamento de precisão (centros de usinagem CNC);
- Portas automáticas, entre outros.
Nesses casos normalmente as correias sincronizadoras são abertas (figura abaixo) com pontos de fixação em ambos os lados. Ao ser acionado a transmissão, acontece o movimento linear com velocidade e distância pré-determinada.
Esse acionamento é normalmente realizado por um motor de passo e controlado por um sistema eletrônico que determina a precisão de velocidade e distância a ser realizada.
Tensionamento das correias sincronizadoras
O nível de tensionamento adequado para um sistema de acionamento por correia síncrona depende da aplicação. É preciso considerar fatores como o torque necessário para mover a carga, a aceleração e desaceleração da correia e, a orientação do deslocamento (horizontal, vertical ou inclinado). Para esse fim, as aplicações de correia geralmente podem ser classificadas como:
Transferência de movimento:
Nessas aplicações, a carga de torque na correia e na polia é relativamente leve e a tensão é correspondentemente baixa. O objetivo principal da tensão da correia em aplicações de transferência de movimento é garantir que a correia esteja em conformidade e se encaixe adequadamente às polias.
Transmissão de força:
Para transmissão de força geral, as cargas tendem a ser variáveis, com as correias sofrendo cargas constantes e de pico. Portanto, as aplicações de transmissão de força tendem a exigir uma tensão mais alta da correia, para garantir que a correia mantenha o encaixe adequado com as polias e para impedir que a correia “pule” dentes sob cargas de pico.
Posicionamento:
Quando as correias são usadas principalmente para o posicionamento (sincronismo de posição), o objetivo é garantir a máxima precisão do acionamento da correia e da polia, reduzindo a folga. Independentemente de as cargas serem leves ou pesadas, muitas vezes é necessária uma tensão mais alta para aumentar a tração da correia.
Como medir a tensão?
A tensão da correia pode ser medida ou estimada fazendo com que a correia se desvie em uma determinada quantidade (normalmente 1/64 de polegada por polegada de extensão da correia, ou 0,4 mm por 25 mm de extensão da correia) com uma força especificada.
Geralmente chamado de método de força de deflexão, a força mínima e máxima necessárias para produzir a deflexão especificada para uma determinada tensão são calculadas por meio de fórmulas.
Observe que esse método é melhor usado em correias com comprimentos de vão mais longos e também considerado o menos preciso.
Uma outra forma mais precisa de medir a tensão da correia sincronizadora é se usar um medidor de tensão à base de vibração das correias.
São os medidores de tensão sônicos ou chamados de acústicos, que detectam e registram a vibração da correia quando ela é puxada ou tocada.
A força de tensão é então calculada com base nessa frequência de vibração, no comprimento da extensão da correia vibratória e na massa da correia.
Conclusão
Esse tipo de transmissão está presente em muitos tipos de máquinas e equipamentos que requerem movimento e posicionamento sincronizados.
Temos um exemplo clássico do uso da correia sincronizadora e polia dentada no motor automotivo. Além de precisão esse sistema tem a vantagem se ser silencioso, limpo e com alta durabilidade de seus componentes.
Vale lembrar que é importante manter esses sistemas na lista dos itens de uma Inspeção periódica ou de rotina. Como qualquer item, peça ou componente, não está livre de possíveis danos e desgaste natural.
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