Un motor eléctrico estándar gira a 1,750 RPM y produce un par motor relativamente bajo. Una cinta transportadora necesita 50 RPM y la fuerza suficiente para mover dos toneladas de material. Esa diferencia entre la potencia del motor y la demanda de la máquina es precisamente lo que cubre una reductores de engranajes.
Una reductores de engranajes es un dispositivo mecánico que convierte la velocidad en par motor. Se ubica entre el motor y el equipo accionado, reduciendo la velocidad de rotación del eje y multiplicando la fuerza de rotación. Las reductoress de engranajes son tan fundamentales para la industria moderna que el mercado global supera los 30 mil millones de dólares y continúa creciendo.
Por qué todo motor necesita una reductores de engranajes
Los motores eléctricos están diseñados para girar a alta velocidad. Un motor de inducción de corriente alterna típico funciona a 1,450 o 1,750 RPM, dependiendo del número de polos y la frecuencia. Casi nada en una fábrica se mueve a esa velocidad.
Un horno de cemento gira a 1-3 RPM. La cadena de un elevador de cangilones funciona a 30-60 RPM. La pala de una mezcladora puede requerir 200 RPM. Cada una de estas aplicaciones necesita mucha más fuerza de torsión que la que proporciona el eje del motor por sí solo.
Los motores te dan velocidad. Las máquinas necesitan par motor. Una reductores de engranajes salva esa brecha intercambiando uno por el otro.
Piensa en los engranajes de una bicicleta. Cambiar a una marcha baja para subir una cuesta hace que los pedales giren más rápido mientras la rueda gira más despacio; sacrificas velocidad por fuerza de empuje. Una reductores de engranajes hace lo mismo, tomando la rotación de alta velocidad y bajo par del motor y convirtiéndola en una salida de baja velocidad y alto par que equipo industrial realmente necesita.
Sin una reductores de engranajes, se necesitaría un motor lo suficientemente grande como para producir todo el par motor requerido a la velocidad de funcionamiento exacta. Ese motor sería enorme, caro e ineficiente.
Cómo funciona una reductores de engranajes
Un pequeño engranaje de 15 dientes acciona un engranaje más grande de 30 dientes. El engranaje más grande gira a la mitad de velocidad, pero genera el doble de par motor. Este es el principio de funcionamiento: la conservación de la energía aplicada a ejes giratorios.
La relación entre la velocidad de entrada y la de salida se denomina relación de transmisión. Una relación de 3:1 significa que el eje de entrada gira tres veces por cada giro del eje de salida. La velocidad se reduce a la tercera parte. El par motor aumenta en la misma proporción. La potencia total se mantiene prácticamente igual, salvo una pequeña pérdida por fricción.
Dentro de la carcasa, una reductores de engranajes contiene un conjunto específico de componentes centrales: pares de engranajes que engranan, ejes de entrada y salida, cojinetes que soportan esos ejes, sellos que retienen el aceite y evitan la entrada de contaminantes, y la carcasa de hierro fundido o acero que mantiene todo alineado.
Cuando un solo par de engranajes no proporciona la reducción de velocidad suficiente, se combinan varias etapas. Una reductores de engranajes de dos etapas, con una primera etapa de 5:1 y una segunda de 4:1, ofrece una reducción total de 20:1. Así es como los reductores de velocidad logran relaciones de 50:1 o 100:1 sin necesidad de engranajes enormes.
Tipos comunes de reductoress de engranajes
Las cuatro tipos de reductores de engranajes Gestionan la gran mayoría de los accionamientos industriales, cada uno construido en torno a una disposición de engranajes diferente para resolver una limitación distinta de velocidad, par o espacio.
Reductoress de engranajes helicoidales
Los engranajes helicoidales tienen dientes angulados que engranan gradualmente en lugar de hacerlo de golpe. Este contacto gradual produce un funcionamiento suave y silencioso, y soporta cargas elevadas con eficiencia. Las reductoress de engranajes helicoidales representan aproximadamente un tercio del mercado mundial de reductoress de engranajes industriales, siendo el tipo más común con una amplia diferencia.
Las cintas transportadoras, las bombas, los ventiladores y los compresores funcionan con engranajes helicoidales. Elija esta opción cuando necesite una reducción de velocidad fiable en ejes paralelos con un nivel de ruido mínimo.
Reductoress de engranajes planetarios
Una reductores de engranajes planetarios distribuye la carga entre múltiples engranajes que orbitan alrededor de un engranaje central, todo ello encerrado en una corona dentada exterior. Esta disposición proporciona una densidad de par tres veces mayor que la de los diseños de eje fijo en el mismo volumen físico, razón por la cual los sistemas planetarios constituyen el segmento de reductoress de engranajes de mayor crecimiento.
Elija la transmisión planetaria cuando el espacio sea limitado y la demanda de torque sea alta. Las articulaciones robóticas, los accionamientos de cabrestantes y los mecanismos de giro dependen de ella.
Reductoress de engranajes de gusano
La rosca helicoidal del engranaje helicoidal acciona una rueda dentada en ángulo recto. La principal ventaja es su sistema de autobloqueo: el tornillo sin fin puede hacer girar la rueda, pero la rueda no puede retroceder. Este sistema de frenado integrado elimina la necesidad de un freno de retención independiente.
Los reductores de tornillo sin fin son adecuados para elevadores, polipastos y compuertas transportadoras; en definitiva, cualquier aplicación donde la carga deba mantener su posición cuando el motor se detiene. La desventaja es una menor eficiencia en comparación con los reductores helicoidales o planetarios.
Reductoress de engranajes cónicos
Los engranajes cónicos utilizan dientes cónicos para transmitir potencia entre ejes que se unen en ángulo, generalmente de 90 grados. Cuando se requiere una transmisión en ángulo recto sin autobloqueo, las reductoress de engranajes cónicos ofrecen mayor eficiencia que las transmisiones de tornillo sin fin.
Los equipos agrícolas, las imprentas y cualquier diseño que requiera un montaje de motor perpendicular utilizan reductores de engranajes cónicos. Una vez que sepa qué tipo se ajusta a su aplicación, proceso de selección de la reductores de engranajes Limita las opciones según el par motor, la relación de transmisión y la configuración de montaje.
Qué comprobar primero
La razón más común por la que las reductoress de engranajes fallan prematuramente no tiene nada que ver con la selección de marchas, sino con un nivel de aceite incorrecto.
Adquiera un hábito: revise el nivel de aceite cada vez que pase junto a una reductores de engranajes. Un nivel bajo de aceite perjudica a los cojinetes. Un exceso de aceite provoca agitación y sobrecalentamiento. En ambos casos, la unidad se daña internamente.
El segundo aspecto que debes entrenar para oír es el ruido. Una reductores de engranajes en buen estado emite un zumbido constante. Si oyes chirridos, zumbidos o golpes, significa que ya ha comenzado el desgaste interno. Detectar ese cambio a tiempo, antes de que cambie el patrón de vibración, puede ser la diferencia entre cambiar un rodamiento y tener que reconstruir la reductores de engranajes por completo.
