Elegir la reductores de engranajes adecuada para su sistema de transporte influye directamente en si su operación funcionará sin problemas durante años o si sufrirá averías frecuentes y costos energéticos excesivos. Una reductores de engranajes correctamente seleccionada proporciona una transmisión de par fiable, funciona eficientemente y soporta las exigencias específicas de su aplicación de manipulación de materiales. Sin embargo, una reductores de engranajes de tamaño insuficiente o inadecuada puede provocar... calentamiento excesivo, desgaste prematuro, fallas inesperadas y pérdidas de producción que superan con creces cualquier ahorro inicial obtenido al elegir una opción más barata.
Cada tipo de transportador, desde sistemas de banda y rodillos hasta sistemas de tornillo sin fin y cadena, impone exigencias específicas a sus componentes de transmisión. La reductores de engranajes debe soportar no solo las cargas de funcionamiento en estado estacionario, sino también los pares de arranque, las cargas de choque, las condiciones ambientales y los ciclos de trabajo específicos de su aplicación. Esta guía completa le guía a través del proceso de selección, abarcando los factores críticos que determinan el éxito de una reductores de engranajes y los requisitos específicos de los diferentes tipos de transportadores.
Tipos de sistemas transportadores y requisitos de la reductores de engranajes
Cintas transportadoras
Las bandas transportadoras requieren transmisiones de velocidad y par moderados que permitan un funcionamiento continuo con cargas relativamente uniformes. Estos sistemas suelen incorporar un motorreductor en la polea principal para accionar la banda, y la reductores de engranajes debe gestionar eficazmente la tensión y las fuerzas de fricción de la banda. Las reductoress de engranajes helicoidales o cónico-helicoidales son la opción más común, ya que ofrecen una alta eficiencia (más del 95 %) para minimizar la pérdida de energía durante el funcionamiento continuo. En las bandas transportadoras inclinadas, se necesita un tope antirretorno para evitar un peligroso movimiento de retroceso cuando el sistema se detiene.
La función del factor de servicio Para transportadores de banda, la presión debe ser generosa, generalmente de 1.5 o superior para aplicaciones de servicio continuo. Esto garantiza que la reductores de engranajes pueda soportar cargas sostenidas sin sobrecalentarse ni desgastarse prematuramente.
Transportadores de rodillos
Los transportadores de rodillos experimentan cargas intermitentes que varían de ligeras (cuando hay pocos artículos) a pesadas (al reiniciar cargas estancadas). La reductores de engranajes debe tener una excelente tolerancia a las cargas de impacto para gestionar estas variaciones. Las reductoress de engranajes helicoidales o cónicos con factores de servicio adecuados son ideales para sistemas de rodillos accionados por cadena o correa.
Las limitaciones de espacio suelen determinar la selección de la reductores de engranajes para transportadores de rodillos. Los accionamientos compactos de ángulo recto, como los de tornillo sin fin o cónicos, son ideales cuando los motorreductores deben pasar entre los rodillos. Para transportadores de acumulación con frecuentes arranques y paradas, elija un factor de servicio más alto y considere añadir un freno o embrague al sistema de accionamiento.
Transportadores de tornillo (sinfín)
Los transportadores de tornillo sin fin operan a baja velocidad, pero requieren un par motor extremadamente alto para superar la fricción del material en el canal o tubo. Estos sistemas se enfrentan a cargas continuas elevadas y posibles cargas de choque causadas por atascos de material o grandes grumos. Las reductoress de engranajes de los transportadores de tornillo sin fin requieren factores de servicio generosos, típicamente de 1.25 a 1.4 incluso para cargas uniformes, y superiores para materiales difíciles.
Los reductores de engranajes helicoidales o montados sobre eje, acoplados directamente al tornillo, ofrecen la mejor combinación de eficiencia y durabilidad. reductoress de engranajes helicoidales Pueden lograr una alta reducción en una sola etapa, pero su menor eficiencia los hace menos adecuados para las altas demandas de par constante de los transportadores de tornillo. Los transportadores de tornillo verticales o inclinados requieren reductoress de engranajes aún más grandes con topes antirretorno para evitar la rotación inversa.
Transportadores de cadena/arrastre
Los transportadores de cadena y de arrastre mueven las cargas más pesadas con una fricción considerable, lo que requiere reductoress de engranajes que destaquen por su alto par motor y la capacidad de soportar cargas de impacto. El par de arranque puede ser extremadamente alto, especialmente en transportadores de arrastre cargados que transportan material a granel. Bisel-helicoidal o reductoress de engranajes planetarios Son la opción preferida debido a su capacidad de torque y eficiencia superiores.
El eje de salida de la reductores de engranajes suele accionar una rueda dentada, lo que genera importantes cargas radiales que deben compararse cuidadosamente con la capacidad nominal de la reductores de engranajes. En entornos hostiles, como fundiciones o instalaciones al aire libre, es fundamental contar con sellos especiales, sistemas de refrigeración y sistemas de lubricación adecuados para garantizar la fiabilidad.
Criterios clave de selección para la selección de la reductores de engranajes
Características de carga (peso e inercia)
Las cargas uniformes y constantes, como los paquetes distribuidos uniformemente, son mucho más tolerantes con una reductores de engranajes que las cargas irregulares o de impacto, como la caída de piedras grandes sobre una banda. Las cargas de alta inercia de transportadores pesados o largos requieren reductoress de engranajes capaces de soportar pares mayores, especialmente durante el arranque.
Aplique factores de servicio adecuados para tener en cuenta las variaciones de carga. Un factor de servicio más alto garantiza que la capacidad nominal de la reductores de engranajes supere la carga de trabajo con un margen seguro, lo que previene el sobrecalentamiento y el desgaste prematuro. Para cargas variables o fuerzas de impacto, son comunes factores de servicio de 1.5 a 2.0.
Requisitos de velocidad y par
La velocidad requerida del transportador y el par necesario determinan la relación de reducción y las especificaciones de resistencia de su reductores de engranajes. Calcule la relación de transmisión dividiendo la velocidad del motor por la velocidad de salida deseada (por ejemplo, un motor de 1500 RPM que impulsa un transportador de 50 RPM necesita una relación de reducción de aproximadamente 30:1).
Recuerde que el par se multiplica por la relación de transmisión (menos las pérdidas de eficiencia), mientras que la velocidad se reduce proporcionalmente. Relaciones de transmisión altas producen velocidades más lentas con mayor par para cargas pesadas, mientras que relaciones más bajas permiten velocidades más rápidas para aplicaciones más ligeras. Siempre tenga en cuenta la eficiencia de la reductores de engranajes en sus cálculos: una reductores de engranajes menos eficiente, como una transmisión sin fin, requiere un motor más potente para alcanzar el mismo par de salida.
Ciclo de trabajo y horas de funcionamiento
El funcionamiento continuo 24/7 provoca un desgaste y una acumulación de calor significativamente mayores que el uso intermitente. Los fabricantes de reductoress de engranajes ofrecen clasificaciones de servicio basadas en las horas de funcionamiento diarias y los niveles de carga de impacto. Un transportador que funciona continuamente con arranques frecuentes podría requerir un factor de servicio de 1.5 a 2.0, mientras que los transportadores intermitentes de servicio ligero pueden utilizar factores cercanos a 1.0 a 1.25.
Los ciclos de trabajo elevados plantean consideraciones térmicas: la reductores de engranajes debe disipar eficazmente el calor generado por el funcionamiento continuo. Compruebe la clasificación térmica, especialmente para engranajes de gusano que inherentemente se calientan más que otros tipos.
Condiciones ambientales y medioambientales
El entorno operativo influye significativamente en la selección de la reductores de engranajes y en los requisitos de mantenimiento. Las altas temperaturas ambientales pueden provocar la dilución del aceite y el sobrecalentamiento, lo que requiere una reducción de potencia o el uso de lubricantes y sistemas de refrigeración especiales para altas temperaturas. Las bajas temperaturas espesan el aceite de engranajes y dificultan la lubricación inicial, lo que requiere el uso de aceites sintéticos o calentadores de aceite.
Los entornos polvorientos requieren excelentes sellos y respiraderos para evitar la entrada de partículas abrasivas. Las condiciones corrosivas o húmedas requieren carcasas de acero inoxidable o con recubrimiento epóxico con diseños sellados. Para aplicaciones de procesamiento de alimentos, utilice lubricantes de grado alimenticio y superficies lisas y fáciles de limpiar que cumplan con las normas de higiene.
Restricciones de espacio y diseño
- Orientación de montajeLos reductores montados en eje con salidas huecas se montan directamente en los ejes del cabezal del transportador, lo que ahorra espacio y elimina problemas de alineación. Los diseños con base o brida son ideales cuando se prefieren bases separadas.
- Ángulo recto vs. en líneaLos reductores cónicos o de tornillo sin fin ofrecen soluciones compactas de ángulo recto cuando los motores deben funcionar en paralelo a las cintas transportadoras. reductoress de engranajes helicoidales Son compactos longitudinalmente pero requieren espacio para la longitud del motor.
- Tamaño y pesoLos reductores planetarios o cicloidales ofrecen un alto par en un espacio mínimo cuando el volumen es limitado. Considere la relación entre compacidad y facilidad de mantenimiento.
- Cargas salientes y de empujeCompruebe que los rodamientos de la reductores de engranajes soporten las cargas del eje causadas por correas o cadenas. Las posiciones de montaje en voladizo pueden requerir rodamientos externos o configuraciones diferentes.
- Varias unidadesLos transportadores largos con accionamientos dobles necesitan reductoress de engranajes y sistemas de control adaptados para equilibrar las cargas entre los accionamientos de cabeza y cola de manera eficaz.
Tipos comunes de reductoress de engranajes para aplicaciones de transportadores
Reductoress de engranajes helicoidales (en línea o de ejes paralelos)
Los reductores helicoidales ofrecen alta eficiencia (más del 95 % por etapa), funcionamiento silencioso y excelente fiabilidad para aplicaciones de servicio continuo. Sus dientes angulados engranan gradualmente, proporcionando una transmisión de potencia suave con mínima vibración. Son excelentes para manejar cargas uniformes y son la opción preferida por muchos transportadores y alimentadores de banda donde la eficiencia energética es crucial.
Las principales desventajas son un mayor costo inicial en comparación con los sinfines y un mayor diámetro para una relación dada. El mantenimiento suele ser mínimo (solo engranajes de aceite periódicos), pero la precisión de los componentes implica que las reparaciones pueden ser costosas cuando son necesarias.
Reductoress de engranajes de gusano
Los reductores de tornillo sin fin ofrecen altas relaciones de reducción (de 20:1 a 60:1+) en una sola etapa compacta con orientación de salida en ángulo recto. Son rentables para aplicaciones de potencia moderada y ofrecen un funcionamiento silencioso y suave. Algunos diseños ofrecen características de autobloqueo que evitan el retroceso en transportadores inclinados.
Su mayor limitación es una menor eficiencia, que suele oscilar entre el 50 % y el 90 %, dependiendo de la relación de transmisión y la carga. Esta pérdida de energía genera un calor considerable, lo que podría requerir refrigeración externa para un funcionamiento continuo. Además, experimentan un mayor desgaste, especialmente con cargas elevadas, lo que hace crucial el mantenimiento regular. Son ideales para aplicaciones de baja velocidad y funcionamiento intermitente, donde la eficiencia es menos crítica.
Reductoress de engranajes cónicos y cónico-helicoidales
Los reductores cónicos-helicoidales combinan una etapa cónica para accionamiento en ángulo recto con etapas helicoidales para una reducción adicional, ofreciendo una alta eficiencia (~95 % por etapa) con una capacidad de par excepcional. Son la opción preferida para aplicaciones de servicio pesado en minería, canteras y otras industrias exigentes donde la fiabilidad es primordial.
Estas unidades son más grandes y costosas que las alternativas más sencillas. Su complejo diseño multietapa requiere un ensamblaje preciso, y la desalineación puede causar problemas importantes. Son ideales para aplicaciones que requieren transmisiones en ángulo recto de alto par, donde la eficiencia y la durabilidad justifican una mayor inversión.
Reductoress de engranajes planetarios
Los reductores planetarios ofrecen una densidad de potencia excepcional: un par motor muy elevado en un paquete coaxial compacto. Múltiples reductores planetarios comparten la carga, lo que proporciona una alta eficiencia (90-95 % por etapa) con bajo juego y una transmisión de par suave. Son ideales para aplicaciones con espacio limitado que requieren alta precisión y rigidez.
El costo suele ser mayor que el de otros tipos, especialmente para unidades de precisión. Su diseño complejo hace que las reparaciones sean más complejas, requiriendo a menudo el reemplazo completo del conjunto de engranajes. Son ideales para transportadores de embalaje servoaccionados, equipos móviles o cualquier aplicación donde el tamaño y el peso sean restricciones críticas.
