La elección de las cajas de cambios a menudo marca la diferencia entre un funcionamiento correcto y un fallo. Los errores más comunes incluyen engranajes de menor tamaño, relaciones incorrectas, componentes del tren motriz que no coinciden y configuraciones que no coinciden.
Como muestra el siguiente ejemplo, ignorar un factor crucial conduce a una selección de la caja de cambios que fallará. Los ingenieros han descubierto lo importante que es volver a comprobar todas las especificaciones de accionamiento cuando se mejora una línea de transporte.
Como hacer casi bien
Por muchos años, la compañía ha operado una línea de empaque sin problemas usando un motor de 1,750rpm de 3hp acoplado con un reductor de velocidad de caja de cambios helicoidal con una relación de reducción de velocidad de 9.3:1. Para aumentar la producción, modificaron la cinta transportadora para que funcionara un 50% más rápido con la misma carga. Esta actualización requería más potencia.
La aplicación original absorbió una corriente ligeramente menor que el amperaje a plena carga del motor de 3 hp, por lo que los ingenieros aumentaron el tamaño del motor en un 50%, eligiendo un motor de 5 hp a 1.750 rpm. La adición de una transmisión por correa trapezoidal con una relación de 1:1,5 entre el motor y la caja de engranajes dio como resultado el necesario aumento del 50% en la velocidad de salida. Los ingenieros también argumentaron que la potencia de la caja de cambios actual (4,07 hp a 1.750 rpm) aumentaría proporcionalmente a la velocidad, en unos 6,1 hp, o lo suficiente para manejar el aumento de potencia.
En sólo unas semanas, el reductor de velocidad, que solía ser fiable, se calentaba y hacía ruido. Los trabajadores reemplazaron rápidamente la caja de cambios por una nueva del mismo tamaño y tipo. Durante la reconstrucción de la antigua unidad, descubrieron que los engranajes estaban picados y desgastados, y que los cojinetes estaban ásperos y descoloridos. Lo mismo sucedió con el engranaje de repuesto después de unas semanas.
El fabricante de la caja de cambios ha sido llamado y ha descubierto que los engranajes eran víctimas de una suposición falsa. Incluso si la potencia mecánica de la marcha ha aumentado con la velocidad, como era de esperar, su potencia térmica no ha aumentado. Como resultado, la potencia transmitida excedió la potencia térmica nominal de la unidad, provocando el sobrecalentamiento y la rotura del aceite lubricante. Además, el cuerpo de la caja de cambios no era lo suficientemente grande como para disipar el exceso de calor generado por el aumento de la demanda de energía.
Si los ingenieros hubieran comprobado la producción térmica, habrían descubierto que se necesitaba un engranaje más grande.
Comprobar los factores importantes
Para evitar este tipo de errores, tenga en cuenta que la mayoría de los reductores de velocidad que figuran en los catálogos están diseñados y clasificados sólo para condiciones de funcionamiento estándar. Sin embargo, las cajas de cambios a menudo se enfrentan a condiciones más estrictas. Por lo tanto, asegúrese de considerar los siguientes factores cuando haga una selección:
- Medio ambiente. La mayoría de los reductores estándar están diseñados para su instalación en interiores o exteriores en una atmósfera relativamente limpia y no abrasiva con una temperatura ambiente entre 15 y 125 F. Para temperaturas por encima o por debajo de estos límites, así como para ambientes excesivamente polvorientos y abrasivos, consulte al fabricante. Lo mismo se aplica a las atmósferas corrosivas o explosivas, así como al servicio a gran altitud (más de 3.300 pies). Hay disponibles reductores opcionales para aplicaciones de lavado.
- Condiciones operativas. Las condiciones de funcionamiento inusuales incluyen posiciones de montaje no estándar (inclinadas), elevadas cargas inerciales, vibraciones torsionales y un gran número de arranques o paradas (más de cinco por hora). Estas condiciones, así como cualquier aplicación que implique el manejo o la seguridad de las personas, requieren una discusión con el fabricante.
- Tipo de motor. Los catálogos de reductores de velocidad generalmente contienen información sobre la compatibilidad del motor, el método de montaje y las dimensiones. Si utiliza un motor de alto par (NEMA Design C), un motor de deslizamiento o un motor que no sea NEMA Design B, consulte al fabricante del reductor. El par de arranque de un motor NEMA tipo C (par alto), por ejemplo, puede requerir una caja de cambios con una mayor capacidad de par.
Obtener toda la información
Antes de elegir un reductor de velocidad, asegúrese de tener la siguiente información:
Antes de elegir un reductor de velocidad, asegúrese de tener la siguiente información:
El tipo de equipo requerido depende de varios factores, tales como las preferencias del usuario para una configuración particular (en línea, eje paralelo o en ángulo recto), la disposición física, las limitaciones de tamaño, la facilidad de uso y la relación calidad-precio.
- Ciclo de operación – incluyendo horas de operación por día, arranques por hora e inversiones por hora.
- Potencia del motor(para reductores motorizados).
- Potencia o par requerido (transmitido) (para reductores no motorizados).
- Velocidad del motor(rpm).
- Velocidad (rpm) de la máquina accionada(Velocidad de salida del engranaje si no está conectado directamente).
- Detalles del piñón o polea, y de su posición en el eje de salida del engranaje, si éste no está conectado directamente a la máquina accionada.