As correntes de rolo podem vibrar visivelmente se a frequência de uma fonte de excitação for próxima de uma das frequências naturais da corrente. Em determinadas condições, a vibração é tão intensa que é possível chegar a danificar ou quebrar a cadeia ou a transmissão. As fontes de excitação principais são cargas grandes cíclicas, ações de cordas e impactos entre o rolo e o dente.
As frequências naturais da cadeia são calculada e são transformadas em velocidades de roda dentada motriz para uma melhor compreensão. Estas velocidades recebem o nome de velocidades críticas. Se a velocidade da roda dentada motriz é acercada a uma das velocidades críticas, podem ser produzidas vibrações. O intervalo crítico da velocidade da roda dentada motriz é calculado do maneira a seguir:
onde:
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n C |
Velocidade crítica da roda dentada motriz [rpm] |
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n |
Velocidade real da roda dentada motriz [rpm] |
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Δ n |
Limite de velocidade crítica [-] |
Vibração lateral
Se é produzida vibração lateral, a cadeia vibra para cima e para baixo (em uma transmissão horizontal) em torno do eixo, como uma sequência solta. É o tipo de vibração mais visível e, provavelmente, o mais habitual. A frequência natural da vibração lateral é baixa. A excitação do efeito poligonal e da carga grande cíclica pode ser suficiente para provocar vibrações prejudiciais na ressonância. A vibração lateral é calculada para cada intervalo da transmissão por cadeia e é comparada com a velocidade atual da roda dentada motriz.
A velocidade crítica da roda dentada motriz para a vibração lateral em cada intervalo da transmissão por cadeia é determinada pela equação a seguir:
onde:
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n cL |
Velocidade crítica da roda dentada motriz a partir da frequência natural da vibração lateral [rpm] |
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| λ |
Inteiro que representa o movimento harmônico da vibração [-] |
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L T |
Comprimento do intervalo da cadeia [m] |
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F T |
Tensão no intervalo da cadeia [N] |
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f TZ |
Fator de dentes [-] (f TZ = 1,2 para z 1 < 18 caso contrário f TZ = 1,1) |
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z 1 |
Número de dentes da roda dentada motriz [-] |
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m |
Massa específica da cadeia [kg/m] |
Vibração do tipo onda
No caso de vibrações do tipo onda, a cadeia vibra axialmente, como uma barra elástica excitada em seus extremos. A vibração do tipo onda não costuma ser visível. A vibração de ondas pode aumentar consideravelmente a tensão na cadeia e provocar erros prematuros. Os danos produzidos pela vibração do tipo cadeia também podem ser produzidos quando a frequência de contato do dente coincide com o segundo harmônico da frequência natural da cadeia.
A velocidade crítica da roda dentada motriz para a vibração do tipo onda em cada intervalo da transmissão por cadeia é determinada pela equação a seguir:
onde:
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n cW |
Velocidade crítica de roda dentada motriz a partir da frequência natural da vibração do tipo onda [rpm] |
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| λ |
Inteiro que representa o movimento harmônico da vibração [-] |
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L T |
Comprimento do intervalo da cadeia [m] |
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z 1 |
Número de dentes da roda dentada motriz [-] |
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c |
Rigidez da cadeia [N/m] |
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m |
Massa específica da cadeia [kg/m] |
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Vibração axial ou de tipo mola
No caso da vibração axial, a cadeia se comporta como uma mola ligada entre dois rotores. Este tipo de vibração não é visível, mas pode ser detectada durante a ressonância devido ao aumento do ruído. O impulso de uma carga grande cíclica pode ser suficiente para provocar vibrações prejudiciais na ressonância.
Velocidade crítica da roda dentada motriz por efeito poligonal
Velocidade crítica da roda dentada motriz por oscilação circunferencial radial
Velocidade crítica da roda dentada motriz por inexatidão de passos de reforços de cadeia
onde:
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n cAca |
Velocidade crítica da roda dentada motriz por efeito poligonal [rpm] |
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n cAcr |
Velocidade crítica da roda dentada motriz por esgotamento circunferencial [rpm] |
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n cAip |
Velocidade crítica da roda dentada motriz por inexatidão de passos de reforços de cadeia [rpm] |
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z 1 |
Número de dentes da roda dentada motriz [-] |
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c |
Rigidez da cadeia [N/m] |
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D 1 |
Diâmetro do flanco da roda dentada de entrada [-] |
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D 2 |
Diâmetro do flanco da roda dentada de saída [-] |
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I 1 |
Momento de inércia giratório relacionado com a roda dentada de entrada [kg m 2 ] |
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I 2 |
Momento de inércia giratório relacionado com a roda dentada de entrada [kg m 2 ] |