Entendendo Redutores de Servomotor: Funções, Benefícios e Aplicações

O Que É um Redutor de Servomotor?

Um redutor de servomotor é um dispositivo mecânico projetado para reduzir a velocidade quando a potência é transmitida no sistema de movimento. Redutores de servomotor também são conhecidos como redutores de velocidade ou redutores de engrenagens de precisão. Os principais objetivos incluem reduzir a velocidade de entrada dos servomotores e multiplicar a medida de torque que a entrada da fonte de energia cria, para expandir o trabalho disponível. A velocidade da entrada do servomotor pode ser regulada com este redutor e fornecer saídas com taxa e torque corretos.

Redutores de servomotor variam em formas e dimensões, alguns dos mais amplamente usados são caixas de engrenagens (gearboxes). É comum ver redutores aplicados em ampla variedade de máquinas e aplicações de manufatura. Por exemplo, máquinas de MRI e aparelhos médicos, camas e mesas cirúrgicas, indústria de processamento de alimentos, equipamentos de impressão e linhas de produção transportadoras, máquinas de venda e solda automática, equipamentos de janelas e escritório.

Como Funciona um Redutor de Servomotor?

Um redutor pode manusear a fonte de energia de entrada, duplicar o torque enquanto diminui a velocidade para saída ideal. A função de diminuir velocidade e aumentar torque está disponível no sistema já que a engrenagem de saída possui mais dentes que a de entrada. Esta característica faz a engrenagem externa girar muito mais devagar e portanto o redutor pode diminuir velocidade mas aumentar torque simultaneamente.

As quantidades requeridas de torque são o fator mais vital no sistema de redutores. Representa a quantidade de trabalhos que este dispositivo deve realizar.

Apesar do torque requerido poder ser determinado relativamente facilmente na maioria das máquinas simples, em algumas aplicações complexas e sofisticadas, pode ser difícil quando vários outros fatores devem ser considerados juntos. Por exemplo, na operação, resistência, atrito, gravidade, inércia e outros fatores físicos que afetarão significativamente os movimentos têm que ser considerados para gerar torque adequado. Ao calcular torque suficiente para o redutor aumentar, identificar coeficiente de atrito e inércia ao acelerar e desacelerar é essencial.

Diferentes Tipos de Redutores de Servomotor

Selecionar um redutor de velocidade apropriado não é tarefa fácil, porque torque máximo, cargas radiais e velocidades podem não atender suas necessidades ao mesmo tempo na maioria dos casos. Melhores fatores de trabalho que o redutor pode fornecer significam que pode ser utilizado em maior gama de aplicações dinâmicas. Além disso, instalação e manutenção também são importantes para prolongar vida do equipamento e otimizar operações com estes redutores.

Redutores de servomotor podem ser subdivididos nos seguintes tipos: polias, engrenagens de corrente (sprockets), engrenagens e acionamentos por atrito. Entre estes dispositivos mecânicos de redução de velocidade, o tipo mais comum é acionamentos por engrenagens e caixas de engrenagens, que são redutores de velocidade de acionamento elétrico fechado. O estilo de caixa de engrenagens vem em dois tipos de configurações: em linha (in-line) e ângulo reto (right-angle). Ambos podem ser montados com vários tipos de engrenagens. A aplicação e requisitos específicos definem qual design será a melhor escolha.

● Em Linha (In-line):

Este estilo de modelos de trem de engrenagens tipicamente consiste de engrenagens helicoidais ou de dentes retos (spur), geradores de onda harmônica, mecanismos cicloidais ou engrenagens planetárias. Com designs planetários, caixas podem fornecer o maior torque nominal no dispositivo pequeno. Por outro lado, geradores de onda harmônica ou mecanismos cicloidais podem fornecer altas razões em configurações compactas. Por fim, engrenagens de dentes retos e helicoidais fornecem eficiência similar mas são soluções mais custo-eficientes.

● Ângulo Reto (Right angle):

Este tipo de caixas de redução de velocidade de acionamento fechado é geralmente feito de engrenagens cônicas (bevel) ou sem-fim (worm), ou acionamento híbrido. Engrenagem cônica refere-se a engrenagens onde eixos de 2 árvores se intersectam. Faces de apoio das engrenagens cônicas são cônicas. Em geral, instaladas em árvores de trabalho a 90 graus. Em alguns casos, também podem realizar tarefa em ângulos diferentes.

Redutor de servomotor com engrenagem cônica é grandemente eficiente. Porém, tem limite superior de função efetiva de redução de velocidade, aproximadamente 6:1.

Por outro lado, engrenagem sem-fim é o arranjo onde forma de parafuso das engrenagens engrena com engrenagem sem-fim, que é similar a engrenagem de dentes retos. Elementos também conhecidos como parafuso sem-fim e roda sem-fim. Design de engrenagem sem-fim do redutor é basicamente a solução mais barata para aplicações de redução de velocidade. Porém, têm razão mínima de 5:1 na função de redução e eficiência cai gradualmente quando razões aumentam.

Ao selecionar redutor de velocidade, especificações devem ser identificadas para dimensionar e montar perfeitamente o equipamento. Seguem fatores a considerar antes de escolher no catálogo: alto torque, potência (HP), eficiência conforme razão muda, fatores de serviço, espaço e local de montagem, elementos de conexão, longevidade da ferramenta. Para máquinas complexas, quantidade e influência de backlash, rigidez, massas inerciais, falha de transmissão de potência também são fatores significativos a levar a sério.