A CORRENTE DE ROLOS OU ROLETES

Desenhos de Leonardo da Vinci datados do século 16 mostram o que aparenta ser a primeira corrente de aço para transmissão. Porém, os créditos desta invenção são dados a Hans Renold que apresentou a patente da corrente de rolos (ou roletes) em 1880. Até então, as correntes utilizavam apenas pinos e placas. A figura 2.1 mostra uma moderna corrente de rolos dupla e a figura 2.2 apresenta o projeto original de Hans Renold para a patente britânica.

Figura 2.2 - Projeto original de Hans Renold para a patente britânica -1880.

Desde então as correntes de rolos vêm sendo largamente empregadas na indústria mecânica. Por este motivo o engenheiro projetista deve utilizar um criterioso processo de seleção desde os primeiros passos do projeto. A seleção da corrente mais adequada a certa aplicação implica em maior eficiência e menor custo. Assim o projetista deve considerar alguns parâmetros e critérios orientadores para a correta seleção de correntes. Os principais são:

• potência transmitida,

• relação de transmissão (i) ou as velocidades dos eixos motor e movido, • características da máquina movida e da motora,

• espaço disponível (distância entre os eixos), • vida e confiabilidade requerida,

• condições de operação (presença de poeira ou sujeiras, temperatura e etc.), • custo.

As características principais desse tipo de transmissão são:

• transmissão de maior potência (quando comparada com correias), • permite a variação do comprimento, com a remoção ou adição de elos, • menor carga nos mancais, já que não necessita de uma carga inicial, • não há perigo de deslizamento,

• bons rendimentos e eficiência (98 a 99 %, em condições ideais) • longa vida,

• permite grandes reduções (i < 7),

• são mais tolerantes em relação ao desalinhamento de centros, • transmissão sincronizada,

• condições severas de operação (correias são inadequadas sob umidade, alta temperatura ou ambiente agressivo)

• são articuladas apenas em um plano,

• sofrem desgaste devido a fadiga e a tensão superficial • ruídos, choques e vibrações

• necessidade de lubrificações

• necessidade de proteção contra poeira e sujeiras • menor velocidade

2.2. MATERIAIS DE FABRICAÇÃO E TIPOS DE CORRENTE

Os materiais de fabricação das correntes devem atender aos requerimentos de carga elevada, alta resistência, alta suscetibilidade ao tratamento térmico, alta resistência aos esforços de fadiga, baixa temperatura de transição dúctil-frágil, baixa sensitividade ao impacto, excelentes possibilidades de usinagem, conformação, corte e solda. As correntes são normalmente fabricadas em aços especiais, (aço cromo-níquel), tratados termicamente (têmpera e revenido), com superfícies de apoio (pinos e buchas), endurecidos, para aumentar a resistência à fadiga, ao desgaste e à corrosão. Aços inox também são utilizados, bem como ferro e ferro fundido.

2.2.1. TIPOS DE CORRENTE

1) Galle

São correntes sem roletes, compostas apenas por placas laterais e pinos maciços (figura 2.3). Aumentando-se o número de placas laterais pode-se obter maiores

capacidades de carga. Normalmente são utilizadas para elevar ou abaixar pequenas cargas, tais como: máquinas de elevação até 20 T e com pequena altura, portões e transmissão de pequenas potências em baixas rotações. A relação de transmissão máxima recomendada é de 1:10 e a velocidade máxima recomendada de 0,5 m/s, devido ao grande desgaste das placas laterais.

passo b b L 2 1 (a) (b)

Figura 2.3 – (a) Corrente tipo GALLE com dupla placa lateral e (b) simples.

2) Zobel ou Lamelar (Leaf Chain)

Este tipo de corrente é empregado em transmissão de potência em médias velocidades (até 3,5 m/s) e relação de transmissão máxima recomendada de 1:10. São mais resistentes ao desgaste do que as correntes do tipo Galle, pois possuem maior superfície de contato. Possuem as buchas fixas às placas internas e os pinos fixos às placas externas. Os pinos podem ser ocos, resultando em uma corrente com menor peso.

Figura 2.4 – Corrente tipo ZOBEL.

3) Fleyer

São semelhantes às correntes Galle e não possuem roletes (figura 2.5). Não são utilizadas em transmissão de movimento. São empregadas para elevação de carga, tracionamento, máquinas siderúrgicas de pequeno porte e etc..

passo

d

b

t

Figura 2.5 – Corrente tipo FLEYER.

4) Correntes Silenciosas: (Dentes Invertidos)

Este tipo de corrente tem as placas laterais fabricadas em forma de dentes invertidos que se acoplam com os dentes da engrenagem. O perfil dos dentes da corrente e do pinhão é normalmente reto. Devido a esta geometria o acoplamento é feito com um perfil equivalente aos dentes de engrenagem (maior distância entre centros) proporcionado um engrenamento gradual, com melhor distribuição da carga ao longo do “dente”, diminuindo, assim, o impacto, o desgaste, o efeito cordal e o ruído em altas velocidades (7 a 16 m/s). Algumas correntes silenciosas são fabricadas com placas com perfil envolvental, o que permite a transmissão de maior potência e velocidade. Com lubrificação adequada correntes silenciosas operam com eficiência entre 95 % e 99%.

(a) (b)

(c) (d)

Figure 2.6 - Correntes silenciosas - (a) com juntas de deslizamento – (b) com juntas de rolamento – (c) e (d) exemplos de correntes silenciosas.

5) Corrente de rolos (Roller Chain) – Renold (Hans), 1880.

As correntes de rolos são as mais utilizadas, tanto para transmissão de potência como para esteira transportadora. São fabricadas com diversos elos sendo cada um deles composto de placas, roletes, grampos ou anéis e pinos (figura 2.7). A corrente se acopla à engrenagens motora (pinhão) e movida (coroa) que transmitem o movimento. Os dentes das engrenagens se acoplam com os roletes rotativos, onde o desgaste é reduzido, pois acontecem contatos do tipo deslizante e rolante.

Estas correntes estão disponíveis em diversas formas padronizadas e materiais, tais como aço, aço inox, plásticos (para autolubrificação). Permitem velocidade de até 11 m/s, porém a faixa recomendada é de 3 a 5 m/s.

(a) (b)

Figura 2.7 – (a) Correntes de rolos dupla e (b) corrente de rolos simples.

2.3. NOMENCLATURA E COMPONENTES DE CORRENTES

DE ROLOS

A figura 2.8, abaixo, apresenta a vista lateral e a seção de uma corrente de rolos, sua geometria e a respectiva nomenclatura, bem como algumas definições.

p → passo [mm] l → largura [mm]

d → diâmetro do rolete [mm]

Lm → distância entre as correntes em correntes múltiplas [mm]

A corrente de rolo é composta de por partes simétricas com elos internos e externos montados alternadamente. Um elo é composto de quatro partes: duas placas laterais e dois pinos. Nas correntes do tipo contra-pino, estes são prensados em uma placa e atravessam a outra com pouca folga para serem contra-pinados. No tipo rebitado os pinos são prensados e rebitados em ambas as placas. O elo interno é constituído de 6 partes: 2 rolos com giro livre sobre duas buchas, que são prensadas em ambos os lados sobre as duas placas.

(a) (b) (c)

Figura 2.9 – Componentes das correntes de rolos.

A tabela 2.1 abaixo apresenta os componentes das correntes de rolos, suas funções e os esforços aos quais estão submetidos. A figura 2.10 mostra a montagem das