Acoplamentos industriais: o que são e quais as suas funções?

Acoplamentos industriais são componentes essenciais para o bom funcionamento e para o aumento da vida útil de um maquinário. Praticamente todas as indústrias que possuem máquinas rotativas utilizam acoplamentos em seus processos, nos mais diversos segmentos. 

O tema, porém, ainda gera muitas dúvidas em compradores e demais profissionais do mercado. Tais como:

• O que é acoplamento e qual sua maior utilidade? 
• O que se deve observar na hora de adquirir um acoplamento o componente? 
• Quais são os tipos e aplicações dos acoplamentos industriais? 
• Como é possível fazer o dimensionamento do acoplamento?  

O uso de acoplamentos pode fazer diferença significativa na operação de empresas contribuindo  para que o processo industrial transcorra com maior eficiência e sem perda de produtividade. Por isso, respondemos vários dos questionamento a seguir.

Acoplamentos industriais: o que são e quais são as suas principais aplicações?

Basicamente, acoplamentos são componentes de transmissão mecânica. A principal função é a transmissão de torque e rotação. Ele é o responsável por fazer a ligação do eixo do motor para o equipamento, transmitindo assim o torque e a rotação do eixo motriz para o eixo.

Por exemplo: aplica-se o acoplamento mecânico em qualquer máquina rotativa e em qualquer tipo de indústria. Ele fará a ligação entre o acionamento (motor elétrico, motor à combustão, turbina) e a máquina acionada (bombas, transportadores, elevadores). 

Ademais, os acoplamentos industriais também são responsáveis por absorver possíveis choques e pancadas provenientes da aplicação, além de acomodar desalinhamentos existentes entre as pontas de eixo.

Quais os principais tipos de acoplamentos industriais mecânicos?

Os tipos mais comuns encontrados no mercado atualmente são: 

• flexíveis; 
• elásticos; 
• de engrenagens; 
• e de lâminas. 

Acoplamentos industriais flexíveis 

Em geral, são os mais utilizados. Esse grupo de acoplamentos industriais tem como principal característica a acomodação dos desalinhamentos, que são a causa de 50% dos chamados colapsos de rolamentos. Isso por que  os elementos de máquina, não apenas os rolamentos, mas também selos, retentores e engrenagens, normalmente não estão preparados para a flexão induzida no eixo. 

Alguns diferenciais dos acoplamentos industriais flexíveis:

• Os modelos flexíveis costumam contar com uma manutenção de acoplamentos industriais rápida e dispensam lubrificação, especialmente os de marcas conhecidas;
• Alguns modelos flexíveis são bipartidos, tendo o centro elástico formado em duas partes, o que facilita a manutenção nos casos de distância entre pontas de eixo pequenas (menores do que 10 mm).
• Os modelos mais modernos do mercado possibilitam a redução de emissão de ruídos para o meio ambiente. Com o avanço da tecnologia, os novos componentes proporcionam uma eficiência maior na redução dos ruídos a partir do isolamento de vibrações e de choques entre o motor e a máquina.

Acoplamentos industriais elásticos 

Assim como os flexíveis, os acoplamentos industriais elásticos acomodam os desalinhamentos e consequentemente reduzem os níveis de vibração. Geralmente, a manutenção desses componentes também é considerada simples.

Um acoplamento elástico de marca mais confiável dispensa lubrificação. A inspeção visual também é acessível nos componentes mais modernos, não sendo nem mesmo necessário o afastamento das máquinas para a verificação do estado dos elementos elásticos. 

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Acoplamentos industriais de lâminas

Costumam ser inteiramente metálicos. A substituição das lâminas é fácil em modelos de marcas conceituadas e pode ser feita sem afastar os equipamentos, por exemplo.

As peças desse tipo de acoplamento não desgastam e não é necessário lubrificação. Elas acomodam desalinhamentos angulares, paralelos e axiais. 

Já os acoplamentos industriais de lâminas podem trabalhar em altas temperaturas e contam com excelente capacidade de rotação. Além disso, eles são construídos com usinagem para padrões de alta precisão. Esse tipo de acoplamento costuma incluir espaçadores, cubos modificados e materiais especiais para suportar as altas rotações e garantir o correto balanceamento do conjunto.

Acoplamentos industriais de engrenagens

Esse é um modelo que nem sempre corrige todos os tipos de desalinhamentos. Em contrapartida, é ideal para transmissão de grandes torques.

Algumas marcas conhecidas oferecem acoplamentos industriais de engrenagens com dentes triplamente abaulados. Esta tecnologia resulta em vida útil superior, já que, durante a transmissão, a tensão originada pelo engrenamento é distribuída na região central dos dentes.

Acoplamentos de engrenagens exigem uma lubrificação adequada para maximizar a vida útil dos componentes. Em certos modelos renomados do mercado, a recomendação do fabricante é que o intervalo entre as lubrificações não exceda um intervalo de 6 meses.

Com montagem compacta, acoplamentos de engrenagens abrange grandes capacidades de furação e altíssima relação torque/tamanho. São  torcionalmente mais rígidos (em relação aos elásticos/flexíveis) e são utilizados, entre outras formas, também com montagens de eixo flutuante. 

Como é formado um acoplamento e quais são os segmentos que mais utilizam esses produtos?

Os componentes variam de acordo com a linha de acoplamento. Mas de forma geral, podemos dizer que os acoplamentos industriais são formados por dois cubos e um elemento elástico. No caso dos acoplamentos industriais de engrenagens, não existe o elemento elástico.

Sobre o setor que mais utiliza acoplamentos industriais, é importante ressaltar que praticamente todos os segmentos industriais utilizam esses itens, dos mais simples aos mais complexos. 

Os ramos mais tradicionais são: 

• mineração;
• siderurgia;
• metalurgia; 
• alimentício; 
• petroquímico; 
• sucroenergético 
• e agronegócio.  

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Você sabe como ocorreu a evolução dos acoplamentos no setor industrial? 

Os primeiros acoplamentos industriais eram basicamente juntas universais compostas por terminais, cruzeta e rolamentos. Até meados de 1900, eram utilizados apenas  acoplamentos rígidos. Os demais modelos praticamente inexistiam. 

Com o passar dos anos, os materiais e os processos de fabricação foram se aperfeiçoando e melhorias foram adicionadas aos componentes. Novos designs também surgiram, como os acoplamentos industriais de lâminas. 

O contínuo desenvolvimento da indústria exigiu a modernização dos processos de usinagem, a intensificação de estudos de novas matérias-primas e, mais recentemente, a utilização de softwares para elaboração de projetos personalizados.

Atualmente, novas opções e melhorias nos acoplamentos industriais já existentes surgem com frequência, conferindo maior confiabilidade aos produtos ofertados. 

A demanda por itens que durem mais e que tenham uma capacidade de transmissão de torque maior (muitas vezes em espaços cada vez menores) é o que impulsiona a necessidade e o desenvolvimento de novos modelos e tecnologias. 

Qual a importância de escolher um bom acoplamento industrial? 

O acoplamento industrial é um componente de impacto. Seu custo é relativamente baixo, porém influencia fortemente no desempenho do equipamento em que está instalado.

Entre os benefícios de poder contar com um bom acoplamento, destacam-se:

• Maior confiabilidade do conjunto mecânico;
• Maior disponibilidade de máquina;
• O desalinhamento é a causa de 50% dos colapsos de rolamentos, pois os elementos de máquina (não só rolamentos, mas também selos, retentores, engrenagens) não estão preparados para a flexão induzida do eixo.
• Redução de custos gerais, já que as manutenções corretivas serão menos frequentes.

O que é preciso considerar na hora de adquirir um acoplamento industrial?

Ao menos três fatores precisam ser observados atentamente no momento de adquirir um novo acoplamento. São eles:

• Condições específicas das máquinas 
  Analisar as características do equipamento que vai receber o acoplamento (vibração, desalinhamento, capacidade do motor, potência, rotação, diâmetro de eixo, ambiente, temperatura) é o primeiro passo para uma compra adequada. 
• Apoio do fabricante
  Com as informações exatas da máquina em mãos, o fornecedor poderá oferecer a opção que mais se encaixa na demanda. Ele também deve oferecer apoio para um bom cálculo de dimensionamento.
• Confiabilidade
  A escolha de uma marca conceituada e com know-how de mercado certamente é imprescindível. Pois contar com uma empresa que possui estrutura de atendimento técnico e de engenharia é fundamental para lidar com os problemas que podem ocorrer no dia a dia da indústria. 

Uma marca conceituada também irá oferecer a disponibilidade plena das peças de substituição, além de comercializar equipamentos com materiais de qualidade. 

Algumas máquinas industriais contam com reservas para quando entram em manutenção, enquanto outras não. Quanto mais o comprador prioriza a disponibilidade desse equipamento, mais ele deve buscar um bom fornecedor e um bom acoplamento. 

O que são acoplamentos industriais de alta e acoplamentos industriais de baixa?

Grande parte das máquinas rotativas giram com velocidade menor do que a do motor. Para que isso aconteça, é necessário algum dispositivo de redução, um conjunto polia-correia ou um redutor, por exemplo. 

O acoplamento industrial de alta:

É aquele que gira em velocidade mais alta, porque utiliza-se entre o eixo do motor e o do dispositivo de redução. Ele também é chamado de acoplamento de entrada, pois está na “entrada” do redutor. 

O acoplamento industrial de baixa:

É aquele que gira em velocidade mais baixa, porque está entre o eixo do dispositivo de redução e o da máquina. Ele também chama-se de acoplamento de saída, pois está na “saída” do redutor.

O efeito insalubre dos desalinhamentos residuais aumenta com a rotação. Assim, nos acoplamentos industriais de alta é preferível usar aqueles que acomodam maiores desalinhamentos. 

A escolha mais usual recai sobre os acoplamentos altamente elásticos, como os do tipo pneu. Porém, também utiliza-se acoplamentos de grade elástica e garras, ainda que não tenham a mesma capacidade de acomodar desalinhamentos. 

No caso dos acoplamentos de garra, em altas rotações, utiliza-se elastômeros mais flexíveis e resistentes ao atrito (que ocorre entre as garras).

Já nos acoplamentos industriais de baixa velocidade, onde o torque é bem maior, a escolha mais usual são acoplamentos com maior capacidade de torque em relação ao seu tamanho. Usualmente escolhe-se acoplamentos de garras ou de engrenagens. 

Quais são os riscos de se trabalhar com um acoplamento industrial não adequado? 

Em resumo, os acoplamentos industriais são normalmente os componentes mais baratos e mais fáceis de realizar manutenção dentro do conjunto mecânico como um todo. Um acoplamento inadequado, porém, pode reduzir (e muito) a vida útil de outros componentes, aumentando assim o tempo de manutenção.

Em suma, uma pequena economia de custo realizada na hora da compra de um acoplamento pode trazer prejuízos enormes futuramente. A dica de ouro para os compradores é analisar a venda como um todo e não apenas o valor final. Faça os seguintes questionamentos:

• O fornecedor oferece suporte técnico? 
• A marca do acoplamento é reconhecida no mercado? 
• As peças de reposição estão sempre disponíveis? 
• Qual o prejuízo na produção da empresa caso uma máquina pare por um problema técnico? 

Também deve-se levar em consideração esses pontos abaixo:

A saber: um acoplamento ruim ou um modelo que não se adequa pode trazer sérios riscos ao equipamento, como quebra de eixo, desgaste prematuro de peças e redução do nível de produção. 

Por óbvio, quando uma máquina apresenta falhas sucessivas, ela deixa de ficar à disposição para uso e sua produtividade (e lucratividade) cai bruscamente. Então, optar por marcas renomadas e de qualidade, portanto, não é um gasto para a empresa, e sim um investimento.  

Como fazer o dimensionamento de acoplamento industrial em tempo real?

A saber: no site da Antares, o usuário pode selecionar diretamente o acoplamento para a sua aplicação. https://www.antaresacoplamentos.com.br/