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Acoplamentos para alta e para baixa rotação: quais as diferenças?

Quando utilizados, redutores de velocidade trazem mudanças técnicas na aplicação a serem observadas, tais como o torque, a rotação, o nível máximo de desalinhamento e assim por diante. Se você tem dúvidas sobre quais as diferenças entre acoplamentos para alta e baixa rotação, este texto irá ajudá-lo.

Aplicação com acoplamento AT para alta e HR para baixa rotação.
Redutor de velocidade com AT (à esquerda) e HR (à direita). Foto: Arquivo Antares

Redutor de velocidade: para que serve?

Digamos que você possui um transportador de correia industrial para movimentação de grãos. Se você utilizar apenas um motor, sua correia irá girar muito rápido, porém com pouca força, gerando uma extensa lista de problemas. Aí que entram os redutores.

Os redutores de velocidade, como o próprio nome diz, diminuem a velocidade rotacional do sistema. A principal consequência direta disso é o aumento proporcional do torque. Estes equipamentos utilizam uma caixa de engrenagens que faz essa modificação de forma eficiente e compacta.

Podem ser de quatro principais tipos:

  1. Redutor de Parafuso Sem Fim: é o mais utilizado na indústria. Baixo ruído. Bastante compacto. Aplicações: transportadores de correia e guinchos
Redutor de velocidade de parafuso sem fim
Redutor de parafuso sem fim. Pode ser aplicado em transportadores de correia. Fonte: Direct Industry.

2. Redutor Planetário: alta precisão; muito compacto; baixíssimo ruído; longa vida útil. Aplicações: centros de usinagem e outros tipos de máquinas ferramenta.

Redutor de velocidade planetário
Redutor planetário com possibilidade de aplicação em centro de usinagem. Imagem: Direct Industry

3. Redutor de Trem de Engrenagens: pouca despesa de manutenção; alta capacidade de transmissão de potência; rendimento elevado. Aplicações: transportadores de correia.

Redutor de trem de engrenagens.
Redutor de Trem de Engrenagens. Imagem: Direct Industry.

4. Redutor de Engrenagens Cônicas: compactos, robustos e capazes de transmitir potências elevadas. Aplicações: Transportadores de alta potência e máquinas agrícolas móveis.

Redutor de engrenagens cônicas.
Redutor de Engrenagens Cônicas. Fonte: Direct Industry.

Por que utilizar redutor ao invés de polia e correia?

Polias e correias são bastante úteis na indústria porque fazem o acoplamento e a redução de rotação com poucos itens. No entanto, necessitam de maior frequência de manutenção e são menos confiáveis. É necessária atenção a alguns itens em particular. Por exemplo,

  • Não absorvem desalinhamentos
  • Transmitem vibrações,
  • Não protegem nem o sistema, nem o motor.
Polia e correia multi V tripla para redução de rotação
Polia e correia Multi V tripla. Imagem: IndiaMart

Ou seja, redutores são muito úteis a uma ampla gama de aplicações porque:

  • Menor frequência de manutenção aumenta a produtividade;
  • Com isso, consegue reduzir custos operacionais
  • Também elevam o desempenho e a precisão da rotação
  • Diminuem muito o nível de ruído e de vibração

INSERIR IMAGEM HR – REDUTOR – AT

A gama de modelos e configurações existente de redutores é bem variada e abrangente. Algumas marcas no mercado se destacam, como SEW, WEG Cestari e Geremia.

Como fazem parte do acionamento dos sistemas, estão diretamente ligados à utilização de acoplamentos na função de transmissão de torque. Existe, porém, diferenças entre os acoplamentos ligados a motores em relação àqueles ligados a redutores.

Que acoplamentos utilizar para alta e para baixa rotação em redutores de velocidade?

A resposta para esta pergunta se divide em dois principais itens: se é antes do redutor, isto é, na alta rotação; ou se é depois do redutor, ou seja, na baixa rotação. 

Acoplamentos para Alta Rotação

Na alta rotação, é importante utilizar um acoplamento que possua:

  • alta capacidade de absorção de desalinhamento, para impedir a transmissão de vibração;
  • alta absorção de vibração, o que geralmente é feito com flexibilidade do centro/elemento elástico
  • fácil manutenção.

Da linha de produtos Antares, o acoplamento que mais atende estes requisitos é o AT. Leia mais sobre isso neste artigo do nosso blog.

Para o dimensionamento, são utilizados:

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Acoplamento flexível AT
Acoplamento AT para alta rotação. Entre motor e redutor em tombador de cana de açúcar. Imagem: Antares Acoplamentos

Os equipamentos aos quais o acoplamento de alta pode estar ligado são: motores elétricos, motores a combustão, turbinas e geradores. 

Acoplamentos para Baixa Rotação

Já os acoplamentos de baixa rotação são utilizados entre o sistema de redução (redutores, jogo de polias/correia) e o eixo da aplicação. Os motoredutores, por exemplo, possuem apenas acoplamentos de baixa rotação.

Conforme mencionado anteriormente, o que determina a designação alta ou baixa rotação é a posição em que o acoplamento está instalado. Isso independe da rotação que o acoplamento venha a transmitir. Algumas características importantes para acoplamentos de baixa:

  • Alta relação entre capacidade de torque vs. diâmetro externo. Isto o torna mais compacto;
  • Fácil manutenção. Isto é importante porque, devido ao peso dos componentes, quanto menos movimentação houver, muito menos tempo e esforço são gastos com isso.
  • Ausência de lubrificação. Acoplamentos secos facilitam a manutenção.

Na Antares, recomendamos a linha H/HR.

Acoplamento HR 809 na baixa rotação em tombador de cana de açúcar
Acoplamento HR 809 após o redutor de um tombador de cana de açúcar. Imagem: Antares Acoplamentos

Para o dimensionamento, são utilizados:

  • Potência do motor (ou do motorredutor);
  • Rotação de saída do redutor. Alternativamente, pode ser utilizada a razão de redução e a rotação do motor para calcular a do redutor;
  • Diâmetro de saída do redutor e o de entrada da aplicação;
  • Espaçamento entre pontas de eixo;
  • Aplicação a ser acionada.

A definição do uso ou não de redutores, no entanto, ocorre na fase de projeto e potenciamento da aplicação. A partir desta informação, o cliente final realiza a seleção do acoplamento ou solicita ao fabricante que faça o dimensionamento do mesmo.

Por que os acoplamentos para alta são menores do que os para baixa rotação?

Um detalhe importante é que sempre os acoplamentos (assim como os eixos) de alta serão menores do que os de baixa. Isso se deve ao fato de que o torque é inversamente proporcional a velocidade. Ou seja, para uma mesma potência, quanto menor a rotação, maior será o torque.

Ainda que potência, rotação e diâmetro de eixo sejam dados de entrada para a seleção do acoplamento, é o torque que define o tamanho mínimo do acoplamento. Agora, você sabe a real diferença entre acoplamentos ligados a redutores de alta e baixa rotação.

AT 70 na entrada e AT 300 na saída do redutor em moenda de cana de açúcar, ilustrando a diferença de tamanho entre os acoplamentos para alta e para baixa rotação
AT 70 na alta e AT 300 na baixa rotação. Imagem: Antares Acoplamentos

Acoplamentos para redutor: riscos da escolha inadequada

Riscos na Alta Rotação

Na alta rotação, os efeitos do desalinhamento são mais visíveis e diagnosticáveis. 

  • Vibração: por rotacionarem uma quantidade de vezes maior por minuto, os acoplamentos desse tipo são continuamente solicitados a centrarem os eixos. Aplicações de alta rotação necessitam de um alinhamento mais preciso e, desta forma, os acoplamentos tendem a ser mais flexíveis para compensar possíveis desalinhamentos, o que reduz a vibração.
  • Redução da vida útil dos componentes do motor: com a vibração, vêm os problemas. Rolamentos e mancais não são projetados para aguentar este tipo de solicitação. Um acoplamento adequado impede que os componentes do motor e do redutor tenham sua vida útil reduzida. Leia nosso artigo sobre vibração mecânica

Riscos na Baixa Rotação

Já na baixa rotação normalmente são utilizados acoplamentos de grande porte, capazes de transmitir torques elevados. Por estarem mais próximos à aplicação, se não dimensionados e escolhidos corretamente, correm o risco de: 

  • Não absorver pancadas e choques: baixa flexibilidade e resiliência fazem com que os choques naturais da aplicação sejam transmitidos ao redutor, causando paradas e custos de manutenção
  • Subdimensionamento: acoplamentos que não possuem a adequada capacidade de transmissão de torque podem: (a) ser muito pesados e largos para a aplicação, trazendo problemas para o redutor e para a máquina, ou (b) ter um fator de serviço menor do que o indicado para a aplicação, reduzindo sua vida útil.
Acoplamento AT para a alta e HR para a baixa rotação
AT (à esquerda, alta rotação) e HR (à direita, baixa rotação) em redutor Cyclo. Imagem: Antares

Por que a manutenção constante de um redutor é fundamental

Pode-se dizer que os redutores de velocidade são utilizados em qualquer equipamento que utilize rotação, velocidade e torque.  E como todo equipamento mecânico está sujeito à deterioração, defeitos e paradas abruptas. Uma quebra não prevista significa uma parada brusca, geralmente levando a parada de produção e grandes prejuízos. 

Nenhuma indústria está preparada para absorver situações como essa. Exatamente por isso, a tendência vem sendo de manutenção frequente, constantes reparos, inspeções programadas, rotinas preventivas, substituição de peças, trocas de óleo, lubrificações, limpezas, pinturas, correções de defeitos. 

Ser instalado de modo correto é o primeiro passo, mas  somente uma manutenção periódica pode prevenir um defeito maior que pode comprometer toda a linha de produção.

Procedimento de alinhamento a laser em acoplamento flexível Antares AT
Alinhamento a laser em AT. Imagem: Astech Bombas

Tipos de Manutenção

Você pode optar por uma Manutenção  Corretiva, Preventiva ou Preditiva.

  • Corretiva: como o próprio nome diz, é efetuada após pane ou avaria.
  • Preventiva: é a programada com base em um período fixo de tempo.
  • Preditiva: o diagnóstico das condições do motor e do redutor levam em conta basicamente as análises de vibrações e das partículas de desgaste, além do óleo.
Análise de vibração mecânica
Procedimento de análise de vibração mecânica. Fonte: Soluções Industriais

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Com sede em Caxias do Sul (RS), a Antares é um dos mais importantes fabricantes de acoplamentos no Brasil. Aqui você verá novidades da empresa e tendências no setor de Acoplamentos Flexíveis.

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