Todas las máquinas cuyo movimiento es generado por un motor necesitan regular el torque que este transmite, el comportamiento térmico, sus rendimientos mecánicos y, por supuesto, adaptar la velocidad de dicho motor.
Para ello, los engranajes de los reductores de velocidad, en combinación con el funcionamiento del motor, operan para disminuir la velocidad de forma segura y eficiente. En conjunto, se encargan de que la velocidad de salida del motor sea menor a la de entrada.
¿Qué es un reductor de velocidad?
Un reductor de velocidad, por tanto, es un tipo de sistema de transmisión de movimiento y está formado por una serie de engranajes, los cuales conforman una cadena cinemática que, a su vez, actúa sobre las piezas giratorias.
El funcionamiento adecuado de un reductor implica que la transición de la velocidad inicial elevada a la velocidad menor se realice sin dañar el mecanismo del motor.
Clasificación de los reductores de velocidad por posición de los ejes
Los
reductores de velocidad pueden clasificarse de acuerdo con el tipo de
engranaje que conforma el mecanismo interno (sinfín corona o planetario,
por mencionar los más comunes), o bien, por la posición del eje lento
con respecto al rápido (ejes de entrada y salida).
Por ahora, en este
artículo tenemos el propósito de hablarte acerca de los reductores
clasificados según la ubicación de los ejes. Con base en esto último,
los reductores de velocidad pueden ser coaxiales, paralelos u
ortogonales.
Coaxiales
El eje de entrada y el de salida están ubicados sobre un mismo eje de rotación, lo cual brinda una alta capacidad de fuerza. Dado que el eje de salida siempre es macizo, requiere ruedas dentadas o catalinas para transmitir el movimiento a la máquina. Este tipo de reductores son empleados, por ejemplo, en transportadores de rodillo.
Paralelos
Tal
como su nombre sugiere, el eje del motor está ubicado de forma paralela
al del reductor. Estos reductores presentan baja vibración y bajo nivel
sonoro, brindan un alto torque y gran fuerza radial.
Ortogonales
Estos reductores, precisamente, se caracterizan porque la posición de sus ejes da lugar a un ángulo de 90°, por lo que, también se les conoce como reductores en ángulo recto. Estos ejes son de mucha ayuda en las aplicaciones que requieren bastante esfuerzo para transportar carga.
Además, permiten realizar montajes más compactos en espacios limitados, así como adicionar etapas de engranaje que pueden corresponder a diferentes tecnologías. Los reductores ortogonales, por tanto, logran una amplia variedad de radios de reducción.
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Reductores de velocidad ortogonales con engranaje planetario
Los reductores ortogonales fabricados por Wittenstein son de tipo planetarios, lo cual quiere decir que su engranaje está compuesto por más de una rueda dentada que, en conjunto, giran en torno a una rueda dentada original a la que se denomina sol. El cierre exterior del reductor forma una rueda hueca con dentado interior; un motor acciona la rueda central, la cual transmite el movimiento a las ruedas planetarias ubicadas alrededor y giran de manera uniforme en torno a dicha rueda central. Las ruedas planetarias están colocadas sobre un soporte común que se conecta al eje de accionamiento. Este mecanismo permite que las revoluciones de salida sean menores que las del accionamiento y el par motor de la salida aumenta de forma inversamente proporcional. Cuantas más ruedas dentadas operen entre sí, mayor será el par motor.
Beneficios de los reductores planetarios ortogonales de las familias NPK y CPK
Tienen por lo menos dos etapas internas de engranaje; la primera de ellas es un sistema de engranaje cónico. Este sistema de engranes está ubicado en la entrada del reductor y permite cambiar el sentido del movimiento. Dicha configuración logra una inversión de 90° a la salida.
- Cuentan con una o dos etapas de reducción planetaria de baja inercia para tener diferentes radios de reducción.
- Ofrecen radios de reducción desde 3 hasta 10 a 1 con 2 etapas de engranajes (excepto el radio 9), así como radios de reducción desde 12 hasta 100 a 1 con 3 etapas de engranajes.
- Logran una excelente transmisión de torque gracias a su sistema de engranaje cónico combinado con sus etapas de reducción planetaria; así, los equipos con dos etapas de reducción abarcan una eficiencia del 95 %, mientras que los de 3 etapas de reducción alcanzan el 94 % de eficiencia.
- Están compuestos por una placa adaptadora que facilita su acoplamiento a varios tipos de motores.
En resumen, las familias de reductores NPK y CPK son ideales para aplicaciones con un perfil de movimiento continuo o rampas de aceleración moderadas. No obstante, también presentan algunas diferencias entre ellas; la principal se refiere a la capacidad del momento de vuelco del rodamiento a la salida del reductor, pues los NPK tienen un rodamiento más robusto en comparación con los CPK.
La siguiente tabla ilustra con mayor detalle los alcances correspondientes a cada una de estas familias de reductores fabricados por Wittenstein:
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