Aunque pasen desapercibidos, los motorreductores son indispensables en operaciones industriales. Destacan por su versatilidad y por ser los responsables de garantizar la precisión de maquinarias al realizar desplazamientos o movimiento.
Actualmente, hay ejemplares de alta fiabilidad y precisión, lo que se debe a los avances tecnológicos y de materiales, sumado a los modelos recientes de motores eléctricos en Monterrey (por ejemplo, servomotores o ejemplares paso a paso). En caso de que requieran un motorreductor para su aplicación, a continuación, les diremos una serie de aspectos a considerar para diseñar un accionamiento adecuado a sus necesidades.
Eficiencia
Un porcentaje de la energía entrante es aprovechada por los componentes de transmisión mecánicos que, posteriormente se transforma en calor, lo que aumenta la temperatura operativa hasta llegar a un equilibrio entre la energía que es absorbida y el calor disipado al entorno mediante un sistema de enfriamiento. Al llegar a ese punto de equilibrio, son iguales la potencia mecánica tanto en el eje de entrada como en el eje de energía, más aquella energía disipada como calor.
Lo anterior significa que tanto la potencia a la salida como la potencia a la entrada son iguales, menos aquellas pérdidas de calor que no pueden evitarse. Es necesario considerar el concepto de eficiencia, que señala la cantidad de energía perdida, para saber el gasto de energía requerido en ciertos ciclos de vida. En otras palabras, la eficiencia dicta que la potencia a la salida será igual a la potencia a la entrada multiplicada por su eficiencia.
Es importante considerar que no suele ser correcta la eficiencia de los engranajes que operan a velocidades reducidas, ya que brindan menos par de torsión para arrancar y acelerar.
Carga y ruido
Hay casos en los que el ruido generado es crucial al momento de elegir y montar un motorreductor. Algo acertado en la mayoría de casos es inclinarse por reductores de engranajes helicoidales, debido a que producen poco ruido en comparación con los ejemplares de engranajes rectos. Esto se debe a que funcionan con un deslizamiento óptimo.
Otro punto crucial es la resistencia a las cargas de choque en el interior del tren de engranajes y las vibraciones. Aquí, nuevamente son la mejor opción los engranajes helicoidales, que, en comparación con los engranajes cilíndricos, son más resistentes a cargas de choque.
Reducción de velocidad y potencia
Estos parámetros son los que definirán la manera en que actúan los motorreductores. Tienen que determinarse las velocidades de los ejes de entrada y salida del mecanismo. Es común que ocurran problemas al determinar los rangos de velocidades que brinden al equipo de versatilidad en sus movimientos. En este punto, es usual el cálculo del reductor para una velocidad no variable de X revoluciones por minuto para el eje de salida y con base en ella se diseña el resto del mecanismo.
Al tener certeza acerca de la manera en que se comporta la reducción, se calcula la potencia requerida. Para esto último, conviene solicitar el respaldo de expertos en motores eléctricos.
Ciclo de trabajo y cantidad de arranques
Hay muchas máquinas que no operan con cargas y a velocidades constantes. Es común que se efectúan arranques y paradas a ciertos intervalos o que haya variaciones tanto en el torque como en la velocidad operativa. Al realizar un arranque, la máquina es acelerada por la transmisión y motor y pasa de un estado de reposo hasta la velocidad operativa adecuada. Esta situación conlleva que, durante un lapso específico, será mayor el par transmitido que durante el funcionamiento estable.
Igualmente, es posible que se eleve la fuerza par transmitida si hay variaciones en la velocidad o carga. Usualmente, estas son controladas mediante el ciclo de trabajo o factor de servicio, que son multiplicadas por el par óptimo de funcionamiento para la definición del par de diseño o selección.
Aquí, los fabricantes del motorreductor proporcionan tablas en las que se muestran los ciclos de trabajo y otra información, por ejemplo, cantidad de arranques por hora y de funcionamiento diario, tipo de motor y variaciones de par según la forma en la que opere la máquina. Usualmente, el factor de servicio se asocia al valor 1.0 en aquellas maquinarias que funcionan con motor eléctrico, con operaciones continuas y diarias de ocho horas, un máximo de diez arranques por horas y cero variaciones en cuanto a la carga o velocidad.
Vida útil
La durabilidad del motorreductor resulta afectada por varios factores, como los niveles de salinidad, humedad relativa, temperatura, entre otros. Elegir los materiales adecuados en los componentes y tratamientos superficiales a los que se someten condiciona considerablemente la vida útil y precisión del mecanismo de accionamiento.
Otro aspecto relevante que impacta en la vida útil del dispositivo son los tipos de rodamientos del eje de los motores. No solo impactan en su eficiencia, sino en su funcionamiento.
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