Os redutores são dispositivos de transmissão mecânica que interligam uma roda motora e uma roda movida. Permitem modificar o torque e a velocidade entre o acionador, geralmente um motor, e a máquina acionada. O redutor, ou caixa redutora, é composto por um conjunto de engrenagens. A relação de transmissão é determinada pela razão entre o número de dentes da engrenagem motora e da engrenagem movida.
Para escolher um redutor, é importante ter em consideração vários fatores.
Os redutores permitem regular o torque e a velocidade do eixo de entrada e de saída de um mecanismo, sendo portanto necessário conhecer aqueles valores.
Comecemos pelo torque, também denominado “binário” ou “momento”. O redutor permite aumentar o torque do motor, alterando consequentemente a velocidade de rotação da engrenagem recetora. Por vezes, o fabricante indica o torque mínimo e o torque máximo (em Newton-metro, Nm) suportado pelo redutor. A densidade de torque varia consoante os redutores. Por exemplo, os redutores planetários apresentam uma alta densidade de torque.
A outra função dos redutores consiste em reduzir a velocidade do motor, pelo que recomendamos que identifique a relação de transmissão, ou relação de redução, ideal para a sua aplicação. Partindo da velocidade de rotação do seu motor, a relação de redução permite determinar a velocidade de rotação na saída. Este dado consta das especificações técnicas dos produtos disponibilizadas pelos fabricantes e é indicado em rotações por minuto (rpm).
Por fim, há que considerar o tipo de disposição dos eixos do redutor. Poderá necessitar de um redutor com eixos de entrada e de saída coaxiais, paralelos ou ortogonais. Dependerá da aplicação em vista.
Existem quatro tipos principais de redutores: redutores planetários, redutores de parafuso sem fim, redutores com trem de engrenagens e redutores cónicos. Cada um apresenta vantagens e desvantagens. Deverá, portanto, identificar qual destes tipos será o mais adequado ao uso previsto.
Por exemplo, se procura um equipamento com bom rendimento, um redutor planetário será provavelmente mais indicado do que um redutor de engrenagens cónicas.
Principais tipos de redutores
Os redutores planetários são extremamente eficazes. Permitem obter uma relação de transmissão muito elevada, situada entre 3 e 10, consoante os modelos. De notar, ainda, a baixa inércia dos componentes rotativos deste tipo de redutores.
Entre as vantagens dos redutores planetários destacam-se o tamanho compacto, o alto rendimento, a folga reduzida e uma relação torque-peso elevada. Todavia, a sua construção complexa e dispendiosa requer uma manutenção especializada.
Aconselha-se a utilização de um redutor planetário, quer para aplicações em que sejam necessárias fortes acelerações e desacelerações (como em robótica), quer para aplicações que requeiram baixas velocidades de rotação mas um torque elevado (como no caso dos fornos rotativos industriais). É também muito frequente instalar este tipo de redutores em centros de maquinagem e em outras máquinas-ferramenta, bem como em máquinas móveis usadas em obras públicas e na agricultura.
PRINCIPAIS VANTAGENS
Nos redutores de parafuso sem fim e roda de coroa, o eixo de entrada e o eixo de saída estão dispostos perpendicularmente. São geralmente utilizados em aplicações que exigem uma desmultiplicação muito elevada, ou seja, grandes reduções da velocidade do motor.
O mecanismo dos redutores de parafuso sem fim não é reversível, significando isso que a coroa não pode acionar o parafuso. As engrenagens irreversíveis têm a vantagem de garantir uma maior segurança do sistema.
Os redutores de parafuso sem fim são menos dispendiosos, mas também mais silenciosos do que os planetários. Como não vibram, geram menos ruído, proporcionando condições de trabalho mais confortáveis.
No entanto, tal como os redutores planetários, são compactos e, por isso, aquecem rapidamente. Além disso, oferecem um nível de rendimento variável, embora seja possível aumentar este rendimento complementando o uso do redutor de parafuso sem fim com outros redutores e outras engrenagens.
Este tipo de tecnologia é indicado para correias transportadoras, guinchos e outros equipamentos de movimentação de cargas.
Os redutores com trem de engrenagens são, geralmente, utilizados em aplicações que necessitem de uma potência elevada, como os transportadores, por exemplo.
Dado tratar-se de uma tecnologia simples, envolve poucas despesas de manutenção. Além do mais, estes redutores apresentam um rendimento elevado, próximo de 1.
Exibem uma baixa relação de redução por conjunto de engrenagens.
A principal característica dos redutores cónicos é a transmissão angular, que permite mudar o sistema de rotação da máquina, podendo-se passar de um sistema de rotação transversal para um sistema de rotação longitudinal.
Os redutores de engrenagens cónicas são compactos, robustos e capazes de suportar potências elevadas. Se precisar de um torque alto, recomendamos que opte por esta tecnologia. Graças à robustez dos seus dentes, poderá usar estes redutores com motores assíncronos trifásicos ou com servomotores síncronos ou assíncronos.
Os redutores de engrenagens cónicas são silenciosos, o que torna a sua utilização mais cómoda. Além disso, oferecem um alto rendimento e consomem pouca energia. O seu rendimento é, ainda assim, inferior ao dos redutores planetários. Para mais, têm um custo elevado e são de difícil manutenção.
Os redutores de engrenagens cónicas são, geralmente, utilizados em transportadores de alta potência, mas também para máquinas móveis usadas em trabalhos agrícolas ou em obras públicas.
Para dimensionar o redutor de que precisa, deve começar por escolher o tipo de eixo de transmissão apropriado. Existem três configurações diferentes de eixos de entrada e de saída: eixos ortogonais, eixos coaxiais e eixos paralelos.
Nos redutores de eixos ortogonais, os eixos de entrada e de saída são perpendiculares. É frequentemente o caso dos redutores de engrenagens cónicas e dos redutores de parafuso sem fim. São comuns em instalações industriais e nas pontes dos diferenciais de automóveis.
Nos redutores coaxiais, os eixos de entrada e de saída estão alinhados. É o caso, por exemplo, dos redutores planetários e dos redutores utilizados em motores e turbopropulsores aeronáuticos.
Por fim, nos redutores de eixos paralelos, os eixos de entrada e de saída encontram-se dispostos paralelamente, como o próprio nome indica.
Os redutores magnéticos podem substituir os redutores convencionais, com diversas vantagens, para multiplicar a velocidade e o torque por meio do magnetismo em vez do contacto físico entre os elementos. Até à data, a montagem complexa deste tipo de redutores, o seu peso elevado e baixo torque têm limitado a difusão desta tecnologia.
Por outro lado, as engrenagens magnéticas eliminam a necessidade de lubrificação, reduzindo assim os custos de manutenção. A ausência de lubrificação permite, ainda, que estes equipamentos operem a temperaturas extremas (já testados a temperaturas entre -200˚C e 350˚C).
Estas vantagens são particularmente interessantes para aplicações que envolvam elevados custos de manutenção ou que decorram em ambientes extremos, como satélites e outros dispositivos aeroespaciais.
A par da fadiga e da corrosão, o desgaste é um dos três principais fatores que diminuem a vida útil e o desempenho dos componentes mecânicos e dos sistemas técnicos. Nos redutores magnéticos, não ocorre fricção, o que elimina o desgaste e a fadiga do sistema e prolonga a sua vida útil. Como tal, podem representar a solução ideal para manter em bom estado mecanismos que são difíceis de substituir.
O material que se solta da superfície desgastada de caixas de velocidades convencionais, por exemplo, como não é fácil de eliminar, pode ser uma fonte significativa de contaminação. A contaminação constitui um problema particularmente sério em equipamentos que não permitem uma manutenção constante.
Vantagens dos redutores magnéticos
(2 votes, average: 4.00 out of 5)
Loading...
