Cajas Reductoras Las cajas reductoras son uno de los principales medios utilizados en la industria para la transmisión de potencia, nuestro objetivo es cuidar los engranes para mantenerlos en una operación confable libre de problemas e imprevistos durante largos años. Sin embargo las altas cargas continuas y de impacto, la contaminación, contaminación, uctuaciones en velocidad y temperatura, puede evitar ue lleguemos a nuestro objetivo. !l costo de una "alla en un engrane va mas all# de una inmediata reparación o del costo mismo del reemplazo reemplazo de las l as piezas$ la "alla de tan solo un engrane puede interrumpir los planes de producción y poner en riesgo la producción entera de la planta. %uestros lubricantes para cajas reductoras le ayudar#n a resistir y soportar todos y cada uno de los siguientes "actores&
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'inimizar el desgaste en engranes y partes en movimiento adyacentes.
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Reducir "ricción y en consecuencia reuerimientos de energ(a.
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)ctuar como en"riador y disipador de calor.
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*revenir la corrosión.
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Reducir ruido, vibración y cargas de impacto entre engranes.
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'antener lejos a los agentes contaminantes.
*ara superar estos retos y garantizar su tranuilidad con operaciones continuas año tras año, nosotros somos los indicados, perm(tanos ser su socio en productividad. productividad.
caja reductora a un mecanismo mecanismo ue ue consiste, generalmente, generalmente, en un grupo de engranajes engranajes,, con el ue se consigue mantener la velocidad de salida en un r+gimen cercano al ideal para el "uncionamiento del generador. sualmente una caja reductora cuenta con un tornillo sin fn el fn el cual reduce en gran cantidad la velocidad. -tro dispositivo ue se usa para cambiar la velocidad de transmisión es el sistema planetario
Reductores de velocidad
INTRODUCCION. Casi podr(a decirse ue los motores son como el corazón de la industria/. *ero ese corazón/ tiene di"erentes ritmos y "unciona a distintas velocidades, dependiendo del uso ue se le uiera dar. *or eso los reductores de velocidad son indispensables en todas las industrias del pa(s, desde los ue producen cemento 0asta los laboratorios de medicamentos reuieren en sus m#uinas estos mecanismos. Los reductores son diseñados a base de engranajes, mecanismos circulares y dentados con geometr(as especiales de acuerdo con su tamaño y la "unción en cada motor. Sin la correcta "abricación de los motorreductores, las m#uinas pueden presentar "allas y defciencias en su "uncionamiento. La presencia de ruidos y recalentamientos pueden ser aspectos ue dependan de estos mecanismos, de all( la importancia del control de calidad. 1!l desarrollo de esta m#uina y del sistema inteligente de medición le permite a las empresas ser muc0o m#s competitivas y aumentar sus conocimientos. !n pocas palabras los reductores son sistemas de engranajes ue permiten ue los motores el+ctricos "uncionen a di"erentes velocidades para los ue "ueron diseñados. Rara vez las m#uinas "uncionan de acuerdo con las velocidades ue les o"rece el motor, por ejemplo, a 2.344, 2.544 o 6.544 revoluciones por minuto. La "unción de un motorreductor es disminuir esta velocidad a los motores 784, 54, 244 rpm9 y permitir el efciente "uncionamiento de las m#uinas, agreg#ndole por otro lado potencia y "uerza.
Reductor de velocidad: Los Reductores ó 'otorreductores son apropiados para el accionamiento de toda clase de m#uinas y aparatos de uso industrial, ue necesitan reducir su velocidad en una "orma segura y efciente. Las transmisiones de "uerza por correa, cadena o trenes de engranajes ue a:n se usan para la reducción de velocidad presentan ciertos inconvenientes.
)l emplear R!;C<-R!S - '-<-RR!;C<-R!S se obtiene una serie de benefcios sobre estas otras "ormas de reducción. )lgunos de estos benefcios son& •
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na regularidad per"ecta tanto en la velocidad como en la potencia transmitida. na mayor efciencia en la transmisión de la potencia suministrada por el motor. 'ayor seguridad en la transmisión, reduciendo los costos en el mantenimiento.
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'enor espacio reuerido y mayor rigidez en el montaje.
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'enor tiempo reuerido para su instalación.
Los motorreductores se suministran normalmente acoplando a la unidad reductora un motor el+ctrico normalizado asincrónico tipo jaula de ardilla, totalmente cerrado y re"rigerado por ventilador para conectar a redes tri"#sicas de ==4>??4 voltios y 54 @z. *ara proteger el+ctricamente el motor es indispensable colocar en la instalación de todo 'otorreductor un guarda motor ue limite la intensidad y un rel+ t+rmico de sobrecarga. Los valores de las corrientes nominales est#n grabados en las placas de identifcación del motor. %ormalmente los motores empleados responden a la clase de protección A*B ?? 7Seg:n ;A% ?44849. ajo pedido se puede mejorar la clase de protección en los motores y unidades de reducción.
CARACTERISTICAS DEL REDUCTOR O MOTORREDUCTOR - TAMAÑO
Potecia , en @*, de entrada y de salida.
!elocidad" en R*', de entrada y de salida.
PAR 7o torue9, a la salida del mismo, en DE>m.
Relaci# de reducci#: (ndice ue detalla la relación entre las R*' de
entrada y salida.
CARACTERISTICAS DEL TRA$A%O A REALI&AR
B
B
B Carga& uni"orme, discontinua, con c0oue, con embrague, etc.
B ;uración de servicio& 0oras>d(a.
B %F de )rranues>0ora.
'UIA PARA LA ELECCION DEL TAMAÑO DE UN REDUCTOR O MOTORREDUCTOR *ara seleccionar adecuadamente una unidad de reducción debe tenerse en cuenta la siguiente in"ormación b#sica&
Caracter()tica) de o*eraci# •
*otencia 7@* tanto de entrada como de salida9
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Gelocidad 7R*' de entrada como de salida9
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Caracter()tica) del tra+ajo a reali,ar •
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;uración de servicio 0oras>d(a.
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)rranues por 0ora, inversión de marc0a.
Codicioe) del a+iete •
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@umedad
Ejecuci# del eui*o •
!jes a 234F, ó, J4F.
!je de salida 0orizontal, vertical, etc.
Icreetador de la velocidad: !n algunos casos, resulta impr#ctico operar un motor primario a una velocidad lo sufcientemente alta como para satis"acer las necesidades del euipo impulsado. *ara aplicaciones de este tipo pueden utilizarse los engranajes como incrementadores de la velocidad.
PARTES DE UN REDUCTOR DE !ELOCIDAD.
Ti*o) de e/raaje): Engranajes rectos :
opuesto. !l t+rmino de engranajes de 0+lices cruzadas 0a reemplazado el antiguo de engranaje en espiral. Engranes de tornillo sin fn : !s el engranaje ue se acopla a un tomillo sin fn. Se dice ue un engranaje de un tomillo sin fn ue se acopla a un tomillo de este tipo cil(ndrico es de una sola envolvente. Engranes con tomillo sin fn cilíndrico : !s una "orma de engranaje 0elicoidal ue se acopla a un engranaje de tornillo sin fn. Engranes de tornillo sin fn de doble envolvente : !ste comprende tomillos albardillados sin fn, acoplado a un engranaje de tomillo sin fn. Engranes cónicos:
!etaja) Las transmisiones de engranajes encerrados vendidas por los "abricantes o"recen varias ventajas sobre los dispositivos abiertos de transmisión de potencia& •
Seguridad, protección contra las partes móviles.
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Retención del lubricante.
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*rotección contra el medio ambiente.
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!conom(a de la "abricación en cantidades grandes.
Ti*o) 0 caracter()tica) Las transmisiones de engranajes encerrados se clasifcan generalmente por el tipo principal de engranaje utilizado. *ueden tener un solo juego de engranajes, o bien engranajes adicionales del mismo tipo, o de tipos di"erentes, para "ormar reducciones m:ltiples.
Motaje Las transmisiones bas#ndose en engranajes pueden diseñarse para su montaje en una base, en bridas o en el #rbol. !n el :ltimo tipo se utiliza un eje de salida 0ueco para el montaje directo sobre el #rbol impulsor. Se necesita un brazo de reacción, o un dispositivo similar, para asegurar ue la unidad no gire.
Motore) co e/raaje reductor n motor de este tipo es una unidad motriz integral ue incorpora un motor el+ctrico y un reductor a base de engranajes, de manera ue el armazón de uno soporte el del otro, angulos diseños utilizan motores con eHtremos especiales en los #rboles y montaje, o bien sólo +stos, en tanto ue otros se adaptan a los motores standard.
!elocidad oral co*arada co la) alta) velocidade) Las normas )E') para transmisiones de engranajes enconados ue se utilizan para el servicio industrial en general, limitan la velocidad de entrada a 6544 rpm. Se impone una limitación adicional& 8444 pie>min como velocidad de la l(nea de paso en las unidades con engranajes 0elicoidales y cónicos, y una velocidad de deslizamiento de 5444 pie>min para los engranajes cil(ndricos de tomillo sin fn. *or encima de estos l(mites deben considerarse con especial cuidado aspectos como la calidad del engranaje, la lubricación, el en"riamiento, los cojinetes, etc.
I)talaci# La gran variedad de tipos y tamaños de los engranajes y de las transmisiones a base de engranajes 0ace impr#ctico indicar la instalación y mantenimiento con detalles espec(fcos. !l usuario debe consultar los "olletos publicados por el "abricante y observar con cuidado los datos ue se dan en la placa de identifcación y en los marbetes. !sa in"ormación tiene prioridad sobre los comentarios generalizados ue siguen& •
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Anstalación y puesta en marc0a de las transmisiones de engranajes encerrados !l manejo, instalación y servicio de una transmisión encerrada nueva a base de engranaje merecen atención especial para evitar daños y asegurar la operación necesaria.
*ara un buen "uncionamiento de las unidades de reducción es indispensable tener en cuenta las siguientes recomendaciones& •
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Las unidades deben montarse sobre bases frmes para eliminar vibraciones y desalineamientos en los ejes. Si la transmisión de la unidad a la m#uina es por acople directo entre ejes, es indispensable garantizar una per"ecta alineación y centrado. Si la transmisión se 0ace por cadenas o correas, la tensión dada a estos elementos debe ser recomendada por el "abricante, previas una alineación entre los piñones o poleas. Las unidades de acoplamiento deben montarse cuidadosamente sobre los ejes para no dañar los rodamientos y lo m#s cercanas a la carcaza para evitar cargas de eHión sobre los ejes.
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)ntes de poner en marc0a los 'otorreductores, es necesario verifcar ue la coneHión del motor sea la adecuada para la tensión de la redel+ctrica.
Mateiieto Los engranajes, casuillos y rodamientos de los reductores y motorreductores est#n lubricados 0abitualmente por inmersión o impregnados en la grasa lubricante alojada en la carcasa principal. *or lo tanto, el 'antenimiento pasa por revisar el nivel de aceite antes de la puesta en marc0a. La carcasa tendr# visibles los tapones de llenado, nivel y drenaje del lubricante, ue deben estar bien sellados. ;ebe mantenerse especialmente limpio el orifcio de ventilación$ tambi+n debe respetarse el tipo de lubricante recomendado por el "abricante, ue suele ser el m#s adecuado a su velocidad, potencia y materiales constructivos. Seg:n el tipo del reductor, se suele recomendar una puesta en marc0a progresiva, en cuanto a la carga de trabajo, con unas 84 0oras 0asta llegar al 244K. )simismo, es muy recomendable el sustituir el aceite la primera vez tras =44 0oras de trabajo, pudiendo incluso el decidir en ese momento un lavado del Reductor. ) partir de ese momento, los cambios del lubricante deber#n 0acerse SA!'*R! de acuerdo con las recomendaciones del "abricante, siendo plazos 0abituales cambios cada =.444 0oras de trabajo. !n caso de disponer de Reductores de repuesto, estos deben permanecer completamente llenos del lubricante recomendado, para prevenir la oHidación de los elementos internos, as( como protegidos los acoplamientos. !s importante marcar en el mismo Reductor la necesidad de vaciar el lubricante sobrante )%
Lu+ricaci# de la) tra)i)ioe) de e/raaje) ecerrado) La lubricación inapropiada es una de las causas principales de "alla en las transmisiones a base de engranajes, deben seguirse las instrucciones del "abricante de los engranajes para asegurar la operación apropiada. La unidad de engrane debe drenarse y limpiarse con un aceite lavador, despu+s de transcurridos ? semanas de operación inicial. *ara volver a
llenarla puede utilizarse el lubricante original fltrado, o bien un lubricante nuevo. *ara operación normal los cambios de aceite deben 0acerse despu+s de cada =844 0oras de servicio. ;eben llevarse a cabo verifcaciones periódicas de los niveles del aceite, aceiteras y accesorios para grasa. Si se est# utilizando lubricación a presión, debe vigilarse con "recuencia el "uncionamiento apropiado de la bomba, del fltro y del en"riador.
Locali,aci# de 1alla) La observación constante de los "allos ue se presenten en las caracter(sticas de operación, como la elevación eHagerada de la temperatura por encima del ambiente, ruido y vibración, y "uga de aceite, puede evitar paralizaciones costosas.
Li)ta de *ro+lea) Calentamiento, "alla del #rbol, "alla de los cojinetes, "uga de aceite, desgaste, ruido y vibración. )plicación de los engranajes y de las transmisiones de engranajes enconados
Ca*acidade) oiale) de lo) e/raaje) La )E') 0a desarrollado "órmulas para calcular estas capacidades en relación con la mayor parte de los tipos de engranajes y transmisiones de engranajes encerrados. Las capacidades nominales determinadas a partir de estas "órmulas est#n encaminadas a aplicaciones en las ue se obtengan cargas de naturaleza uni"orme por no m#s de 24 0>dia, y son las ue normalmente se cita en los cat#logos de los "abricantes.
Cla)i2caci# de la) a*licacioe) La mayor parte de las normas )E') para las transmisiones de engranajes encerrados suministran tablas para diversas aplicaciones, como una gu(a para seleccionar los "actores de servicio. Eeneralmente, esta in"ormación tambi+n est# contenida en los cat#logos de los "abricantes.
Selecci# del *roducto na vez ue se 0a determinado la potencia euivalente, se puede 0acer la selección del engranaje o de la transmisión de los engranajes encerrados, y comparar este valor con la capacidad nominal b#sica. !s necesario ue el producto seleccionado tenga una capacidad nominal de carga igual al n:mero de caballos de potencia euivalentes, o tal vez mayor. *or lo com:n se debe tambi+n verifcar la capacidad t+rmica nominal de la transmisión de engranaje encerrado. !sta es la potencia ue se puede transmitir de manera continua, durante 6 0oras o m#s, sin causar una temperatura de m#s de 63 NC por encima de la de ambiente..
Soido 0 vi+raci# !l inter+s principal re"erente al sonido y a la vibración de las transmisiones de engranaje es la contribución al nivel del ruido industrial. n segundo inter+s es ue pueden ser el s(ntoma de un desgaste anormal y una "alta inminente
Selecci# de u reductor de velocidad Datos necesarios:
*ara escoger correctamente el reductor m#s adecuado a sus necesidades es necesario conocer la potencia a transmitir, las rotaciones por minuto de los ejes de entrada y de salida del reductor, el tipo de m#uina a ser operada y el ciclo operativo de la m#uina.
3actor de )ervicio 43.S.5 Los reductores son calculados a para un "actor de servicio igual a 2$ es decir, con un "uncionamiento libre de c0oues y un tiempo de "uncionamiento de 3 0oras a temperatura de ambiente de 64NC !l "actor de servicio M.S, cuantifca la inuencia de las condiciones eHternas sobre el "uncionamiento del reductor. !n primera instancia, M.S. depende del tipo de servicio de la m#uina a ser accionada. !n la tabla 2 se indican los di"erentes tipos de carga, 7uni"orme9, ' 7moderada9 y * 7pesada9 para las aplicaciones m#s comunes. Localizado el tipo de carga, con el tipo de motor y el n:mero de 0oras>d(a de "uncionamiento, se determina el M.S. correspondiente en la tabla =.
< A * - ; ! C ) R E ) @-R)S>
%AM-R '!
;A)
C-% '!;A C@-O ) !S
'-<-R !L!C
=
4.J 2.2
2.8
24
2.4 2.=8
2.P8
=?
2.= 2.84 8
=.44
'-<-R ;! C-'S
=
2.4 2.68
2.P8
24
2.= 8 2.84
=.44
=?
2.8 4 2.P8
=.84
Deteriaci# de la *otecia oial La determinación de la potencia nominal se e"ect:a multiplicando la potencia ue e"ectivamente absorbe la m#uina por el "actor de servicio M.S., *ot. %om.Q*ot. !"ect, H M.S.
E)co/er el reductor ;ividiendo los rpm del eje de entrada 7n9 por los rpm del eje de salida 7n=9 se obtiene la reducción 729 necesaria del reductor. Con la reducción 729 y la potencia nominal 7*n9 se determina el reductor necesario de las tablas A, AA,y AAA. !s importante ue la potencia de la tabla sea mayor o igual ue la potencia nominal necesaria obtenida de la "órmula
Eje*lo de a*licaci# Se desea accionar un elevador de carga, la velocidad del eje movido debe ser de 68 rpm y la velocidad del eje motor es de 2P84 rpm, el eje debe transmitir una potencia igual a =4 CG. La m#uina debe trabajar 2= 0oras>d(a. !l eje motor ser# accionado con un motor el+ctrico& a9 ;e la tabla 2, determinamos ue, para un elevador de carga el tipo de carga es de c0oues moderados b9 ;e la tabla =, determinamos ue, para una carga moderada y con la mauina trabajando 28 0>d(a con un motor el+ctrico, el M.S. correspondiente es 2,84
c9 La potencia nominal 7*n9 ser#& *n Q *e"H MS Q =4Hl,84 Q 64 CG. La reducción necesaria ser#& 2Q2P84>68Q 84 d9 ;e la tabla de las capacidades de los reductores, elegimos el reductor
ESPECI3ICACIONES 'ENERALES PARA MOTORREDUCTORES Si1(-coroa La carcaza y las tapas del Reductor son de "undición de 0ierro de grano fno, distencionadas y normalizadas. !l sin"(n "abrica de acero aleado, cementado y rectifcado, y est# apoyado con dos 7=9 rodamientos cónicos y uno 729 de rodillos cil(ndricos. La corona se "abrica de bronce de bajo coefciente de "ricción est# embutida atornillada a un n:cleo de "unción de 0ierro. La corona est# generada con "resas especiales ue garantizan eHactitud en el engranaje. !l eje de salida es "abricado en acero al carbono, resistente a la torsión y trabaja apoyado en dos 7=9 rodamientos de bolas. La re"rigeración del euipo se realiza por radiación. La temperatura eHterna no puede sobrepasar los P4 grados cent(grados.
I)talacio 0 aco*laieto Los aditamentos deben montarse cuidadosamente sobre los ejes para evitar daños en los cojinetes 7no deben golpearse al entrar en los ejes9. !l reductor debe mantenerse r(gidamente sobre las bases para evitar vibraciones ue puedan a"ectar la alineación de l os ejes.
Lu+ricaci# !l reductor lleva tapones de llenado y ventilación, nivel y vaciado. !n la placa de identifcación del reductor se encuentra el tipo de aceite apropiado. '-AL E!)R 5=J. !l aceite a usar debe tener las siguientes caracter(sticas& •
Eravedad !spec(fca 4.J46
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Giscosidad SS ) 244 grados M P24>PJ4
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Giscosidad CS< ) ?4 grados C 268>284
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Clasifcación AS- G E 284
!l aceite a usar debe contener aditivos de eHtrema presión del tipo azu"reB "ós"oro, los cuales le dan caracter(sticas antidesgaste de reducción a la "ricción, disminuyendo as( la elevación de temperatura en los engranajes. )dicionalmente aditivos contra la "ormación de 0errumbre y lacorrosión, as( como agentes especiales para aumentar la estabilidad a la oHidación y resistencia a la "ormación de espuma. ajo condiciones eHtremas de temperatura o 0umedad deben emplearse aceites adecuados.
Rodaje iicial Los reductores se suministran sin aceite y deben llenarse 0asta el nivel indicado antes de ponerlos en marc0a.
Mateiieto !l nivel del aceite debe comprobarse regularmente, m(nimo una vez al mes$ el agujero de ventilación debe mantenerse siempre limpio. !n el reductor nuevo despu+s de las =44 0oras iniciales de "uncionamiento debe cambiarse el aceite realizando un lavado con )C*'$ los posteriores cambios se 0ar#n entre las 2844 y =444 0oras de trabajo.
Alaceaieto *ara almacenamiento indefnido debe llenarse totalmente de aceite la unidad, garantiz#ndose la completa inmersión de todas las partes internas.
Aju)te) 0 toleracia)
Toleracia
!s la ineHactitud admisible de "abricación y la di"erencia entre el valor m#Himo y el valor m(nimo concedido para una determinada dimensión.
6ol/ura !s la di"erencia entre el di#metro e"ectivo del agujero y el e"ectivo del eje, cuando el primero es mayor ue el segundo.
Iter1erecia u 7ol/ura e/ativa !s la di"erencia entre el di#metro e"ectivo del agujero y el e"ectivo del eje, cuando al ensamblar dos piezas el di#metro del agujero es menor ue el del eje.
Toleracia uilateral 0 +ilateral Cuando la total tolerancia re"erida al di#metro b#sico es en una sola dirección de la l(nea cero, se llama unilateral. !jemplo& ;i#metro igual 244 B 4.484 o 244 T 4.484 !s bilateral cuando es dividida en partes mas o menos de la l(nea cero. !jemplo& 244 TB 4.44=8
Aju)te a/ujero uico & !ste es com:n para todos los ajustes de igual calidad. Los ejes se tornearan mayores o menores ue el agujero para obtener la 0olgura o el apriete deseado.
Eje uico: !ste es com:n para todos los ajustes de igual calidad. Los agujeros se tornearan mayores o menores ue el eje para obtener la 0olgura o apriete deseado.
Calidad de la 1a+ricaci# La "abricación es tanto m#s eHacta cuanto m#s peueña es la tolerancia relativa. )l planearse una "abricación, lo primero, pues ue 0a de 0acerse es determinar la calidad de la 1a+ricaci#" o sea, la amplitud de las tolerancias de las piezas ue s+ 0an de ajustar entre s(, bas#ndose en la "unción espec(fca de cada acoplamiento. !s evidente ue para una buena y racional organización de la producción, la selección de las calidades posibles de "abricación, o sea, la amplitud de las tolerancias, no puede ser arbitraria, sino contenida en unasnormas precisas y adoptadas por toda la industria mec#nica, constituyendo un Si)tea de Toleracia).
!l sistema ISA distingue 89 di"erente calidades de "abricación, indicadas con los s(mbolos IT8" IT" IT;" etc., ue corresponden escalonadamente desde las calidades 'as fnas 0asta las m#s bastas. *ara la "abricación mec#nica de piezas acopladas solo se usan las calidades del 8 al 22$ los n:meros del 2 al ? se reservan para "abricaciones especiales de alt(sima *recisión 7calibres m#rmoles de comprobación, etc.9$ los n:meros del 2= al 25, en cambio solo se usan para la "abricación basta
PRO'RAMA DE MANTENIMIENTO DE UN REDUCTOR DE !ELOCIDAD. •
Cada )eaa.
Revisar el nivel de aceite del reductor, y si es necesario reponerlo.
Revisar si eHisten posibles "ugas de aceite. •
Cada ; e)e).
Revisar la alineación del grupo motorBreductor.
!scuc0ar con un estetoscopio mec#nico los ruidos del rodamiento y de los engranes.
•
Cada a
Revisión general del reductor.
Revisar los conos.
Revisar tazas7de pre"erencia cambiarlas9.
Revisar engranes y piñones.
Revisar el apriete del cono sobre la "lec0a.
)justar las "lec0as del reductor.
Revisar la bomba de aceite y sus conductos.