redutores de velocidade

Redutores de Velocidade

Aplicando Corretamente

Redutores de Velocidade

Aplicando Corretamente

Amauri Dellallibera – Cestari S/A – 2005

Redutores, por quê precisamos deles?Redutores, por quê precisamos deles?

• Existem aplicações nas mais diversas áreas de nossa vida cotidiana

• Principais grupos de aplicação• 1 – Movimentação de materiais• 2 – Processos e Automação• Praticamente todo tipo de atividade industrial

utiliza redutores

Redutores, por quê precisamos deles?Redutores, por quê precisamos deles?

• A principal função do redutor é reduzir a velocidade de um motor, aumentando o torque

• Existe uma ampla gama de tipos de redutores, com suas vantagens e desvantagens, de acordo com a sua aplicação

Redutores, por quê precisamos deles?Redutores, por quê precisamos deles?

• Os principais exemplos são:• Redutores Coroa e Rosca Sem Fim: simplicidade, baixo

custo, reduções elevadas com um único estágio, facilidade de manutenção, baixo rendimento, baixa capacidade térmica, baixa relação entre torque transmitido/peso

• Redutores de Engrenagens Helicoidais: Relativa simplicidade, médio custo, consegue-se baixas reduções para transmitir altas potências, facilidade de manutenção, alto rendimento, alta durabilidade, boa capacidade térmica, peso elevado para grandes reduções com alto torque

• Redutores Planetários: Alta capacidade de torque, ótima relação entre torque transmitido/peso, alto custo, baixa capacidade térmica, média facilidade de manutenção

Redutores, por quê precisamos deles?Redutores, por quê precisamos deles?

• Os principais exemplos são:• Redutores Coroa e Rosca Sem Fim:

• Redutores de Engrenagens Helicoidais:

• Redutores Planetários:

Como selecionar um redutor?Como selecionar um redutor?

• Devemos considerar os seguintes itens:• Capacidade/Rendimento: Potência consumida/instalada;

torque; fator de serviço; capacidade térmica; rendimento do redutor; verificação de capacidade de carga radial e axial

• Fatores de Projeto: Informações a respeito dos equipamentos acionadores (motor) e acionado (máquina); tipo de acoplamento na entrada e saída; montagem mais adequada; disposição dos eixos do redutor; como será montado no equipamento; elementos de transmissão (polias, correias, etc)

• Condições Ambientais: Ambiente empoeirado; temperatura; ao tempo ou coberto; agentes corrosivos ou explosivos; umidade; etc

Exemplos de seleçãoExemplos de seleção

• Elevador de carga (montacargas)• Dados:• Carga a ser elevada: 300Kg; • Motor acionador – 1750 rpm; • Trabalho – 24hs/dia; Vel. – 20m/min; • Tambor de acionamento – diâm. 300mm; • ambiente empoeirado; • Temperatura ambiente – 35ºC; • acoplamento direto entre motor/redutor e redutor/carga

Exemplos de seleçãoExemplos de seleção

• Determinação das características:• Torque = F.r• Temos que T=300.0,15 = 45kgf.m• Velocidade = 20m/min; d = 300mm = 0,3m• V = π.d.n n = v/(π.d)• Rotação = n = 20/(π.0,3) n = 21rpm• Redução necessária• i = ne/ns ; velocidade entrada/velocidade saída• i = 1750rpm/21rpm = 83,3 i = 83,3

Exemplos de seleçãoExemplos de seleção

• Fator de Serviço• Considerando o tipo de acionamento e regime de trabalho, o

Fator de serviço recomendado pelo fabricante = 1,5

• Recálculo da Capacidade Necessária• Torque do redutor = Torque requerido x Fator de serviço

• MR = MS x FS• MR = 45 x 1,5 MR = 67,5Kgf.m

Exemplos de seleçãoExemplos de seleção

• Seleção do Redutor• Temos a redução i = 1:83,3, então optamos, no catálogo Magma,

pela redução mais próxima, que é 1:80• Verificamos na tabela de 1750 rpm na entrada, na redução 1:80,

temos que o momento de torção na saída, que atende às necessidades calculadas, é de 78,7Kgf.m, e corresponde ao redutor tamanho 12, sendo esta, portanto, a nossa escolha

• Para escolhermos o motor mais indicado, podemos considerar a capacidade do mesmo redutor na entrada (4,45Cv), e dividimos pelo fator de serviço considerado (1,5), temos então:

Pmotor = 4,45 / 1,5 = 2,97Cv• Aproximando o resultado, podemos então utilizar um motor de

3Cv, 4 polos

Exemplos de seleçãoExemplos de seleção

• Diluidor de Açúcar - Agitador• Potência consumida no eixo do agitador – 1,9CV; • Motor elétrico de 1750rpm; • Trabalho 24 hs/dia; • Rotação do eixo – 30 rpm; • Ambiente industrial, 30ºC; • Acoplamento direto entre motor/redutor e entre

redutor/carga

Exemplos de seleçãoExemplos de seleção

• Redução necessária• i = ne/ns ; velocidade entrada/velocidade saída

• i = 1750rpm/30rpm = 58,33 i = 58,33• Fator de serviço• Considerando o tipo de acionamento e regime de trabalho, o

Fator de serviço recomendado pelo fabricante FS = 1,25• Recálculo da potência necessária• Potência do redutor = Potência requerida x Fator de serviço

• NR = NS x FS• NR = 1,9CV x 1,25 = 2,375CV

Exemplos de seleçãoExemplos de seleção

• Seleção do Redutor• Em função do torque e potência relativamente baixos, optamos

por Redutor de Coroa e Sem fim Linha Magma• Considerando a potência para acionamento, 2,365CV,

selecionamos o redutor Magma Tam. K-10, com redução i = 60, cuja capacidade é de 2,38CV na saída.

• Seleção do motor• Conforme tabela, o redutor selecionado tem um rendimento de

0,58, então para definirmos o motor a ser usado, temos• Nmotor = NR/η = 1,9/0,58 Nmotor = 3,27CV, como não existe,

usaremos um motor de 4CV

Exemplos de seleçãoExemplos de seleção

• Diluidor de Açúcar - Agitador• Com os mesmos dados do exemplo anterior podemos selecionar um

motorredutor da Linha Vertimax• Como o rendimento dos redutores com engrenagens helicoidais é de

aproximadamente 98% por par de engrenagens, e este redutor deverá ter 3 pares de engrenagens, então seu rendimento será de 94%. Assim, o motor de que necessitaremos deverá ser de 1,9/0,94 = 2,02CV (ou 1,5Kw)

• No catálogo Vertimax, página 21, escolhemos, no motor de 1,5Kw, a redução 1:66,73, próxima ao que necessitamos, e o redutor tamanho V-06 3 36, com fator de serviço 1,3 (que atende nossa especificação)

• Assim, temos 2 opções: K-10 1 36 ou V-06 3 36, e vamos escolher a que for mais econômica

Exemplos de seleçãoExemplos de seleção

• Elevador de Canecas• Potência consumida no eixo do elevador – 2,6CV; • Trabalho 24 hs/dia; • Rotação do eixo – 45 rpm; • Ambiente industrial, 30ºC; • Motor elétrico, 1750 rpm, com redução por polias entre

motor/redutor, relação 1:2; • Montagem direta entre redutor/carga

Exemplos de seleçãoExemplos de seleção

• Determinação das características• Como temos uma redução por polias na entrada, então

precisamos determinar a RPM de entrada no redutor• ne = nmotor/i = 1750/2 = 875rpm

• Redução necessária• i = ne/ns = 875/45 = 19,44

• Fator de serviço• Considerando o tipo de acionamento e regime de trabalho, o

Fator de serviço recomendado pelo fabricante FS = 1,5

Exemplos de seleçãoExemplos de seleção

• Recálculo da potência necessária• Potência do redutor = Potência requerida x Fator de serviço

• NR1 = NS x FS• NR1 = 2,6CV x 1,5 = 3,9CV

• Seleção do Redutor• Em função do torque e potência relativamente baixos, optamos

por Redutor de Coroa e Sem fim Linha Magma• Considerando a potência para acionamento, 3,9CV, com 875

rpm de entrada, porém as tabelas de capacidades da Linha Magma são para 1750 rpm de entrada, então necessitamos fazer uma conversão.

Exemplos de seleçãoExemplos de seleção

• Fator de conversão = 875/1750 = 0,5• NR = NR1 / Fator = 3,9 / 0,5 = 7,8CV

• Utilizamos a redução 1:20, mais próxima da redução definida, e verificamos nas tabelas que o redutor tamanho K-12 tem uma capacidade na saída de 10,08CV, o que atende a nossa condição

• Para sabermos a capacidade desse redutor a 875RPM na entrada, basta utilizar o mesmo fator de cálculo

• NR875 = NR1750 X Fator = 10,08 X 0,5 = 5,04CV

Exemplos de seleçãoExemplos de seleção

• Seleção do motor• Conforme tabela, o redutor selecionado tem um rendimento de

0,80, então para definirmos o motor a ser usado, temos• Nmotor = NR/η = 3,9/0,8 Nmotor = 4,875CV, como não existe,

usaremos um motor de 5CV

Exemplos de seleçãoExemplos de seleção

• Esteira Transportadora• Potência consumida no eixo da esteira – 0,35CV; • Trabalho 24hs/dia; • Cargas intermitentes; • Rotação 60 rpm; • Motor elétrico com 1750 rpm; • Ambiente industrial, T= 30ºC; • Acoplamento direto entre motor/redutor e redutor/carga

(eixo vazado)

Exemplos de seleçãoExemplos de seleção

• Determinação das características• Redução• Uma vez que o motor está acoplado direto, e temos a rpm de

saída, então podemos calculari = rpm entrada/rpm saída 1750/60 = 29,17 i = 29,17

• Fator de serviço• Considerando o tipo de acionamento e regime de trabalho, o

Fator de serviço recomendado pelo fabricante = 1,5• Daí, temos que a capacidade mecânica do redutor no eixo de

saída deverá ser NS = NR x FS 0,35 x 1,5 = 0,53CV

Exemplos de seleçãoExemplos de seleção• Seleção do redutor• Em função do baixo torque e potência requeridos, vamos

escolher um redutor da linha Alumag• Vamos utilizar a tabela do catálogo, considerando a redução

1:30• Não temos, nas tabelas, a potência de saída dos redutores,

mas temos seus rendimentos, e podemos, assim, calcular a potência de saída. Vejamos:

• L-03, cap. 0,30CV a 1750rpm de entrada, rendimento 0,56NS = NE X η 0,30 x 0,56 = 0,17CV

• L-04, cap. 0,56CV a 1750rpm de entrada, rendimento 0,59NS = NE x η 0,56 x 0,59 = 0,33CV

• L-05, cap. 0,89CV a 1750rpm de entrada, rendimento 0,61NS = NE x η 0,89 x 0,61 = 0,55CV

Exemplos de seleçãoExemplos de seleção• Seleção do redutor• Dessa forma, como necessitamos de um redutor com 0,53CV,

então a escolha cai no redutor L-05, redução 1:30, que tem 0,55CV de capacidade na saída.

• Seleção do motor• Seguindo o princípio inverso, como necessitamos de 0,39CV na

saída, temos que

Nmotor = NR / η 0,39/0,61 = 0,64CV

• Como não existe motor nessa capacidade, escolhemos a potência acima mais próxima, no caso, motor de 0,75CV

Fator de ServiçoFator de Serviço

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