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Redutores de Velocidade Aplicando Corretamente Redutores de Velocidade Aplicando Corretamente Amauri Dellallibera – Cestari S/A – 2005

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Page 1: Redutores de Velocidade

Redutores de Velocidade

Aplicando Corretamente

Redutores de Velocidade

Aplicando Corretamente

Amauri Dellallibera – Cestari S/A – 2005

Page 2: Redutores de Velocidade

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

Page 3: Redutores de Velocidade

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

Page 4: Redutores de Velocidade

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

Page 5: Redutores de Velocidade

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:

Page 6: Redutores de Velocidade

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

Page 7: Redutores de Velocidade

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

Page 8: Redutores de Velocidade

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

Page 9: Redutores de Velocidade

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

Page 10: Redutores de Velocidade

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

Page 11: Redutores de Velocidade

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

Page 12: Redutores de Velocidade

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

Page 13: Redutores de Velocidade

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

Page 14: Redutores de Velocidade

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

Page 15: Redutores de Velocidade

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

Page 16: Redutores de Velocidade

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

Page 17: Redutores de Velocidade

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.

Page 18: Redutores de Velocidade

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

Page 19: Redutores de Velocidade

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

Page 20: Redutores de Velocidade

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)

Page 21: Redutores de Velocidade

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

Page 22: Redutores de Velocidade

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

Page 23: Redutores de Velocidade

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

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Fator de ServiçoFator de Serviço

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Fator de ServiçoFator de Serviço