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