2. Autobloqueo: cuándo y por qué se aplica
3. Descripción general de las series RV y NMRV
4. Relación de transmisión, par motor y eficiencia
5. Clasificación térmica y ciclo de trabajo
6. Combinaciones de motorreductores
7. Áreas de aplicación
8. Preguntas frecuentes
1. Cómo funciona un reductor de engranajes helicoidales
Un reductor de engranajes helicoidales consta de dos componentes principales: el tornillo sin fin (un eje helicoidal de acero aleado endurecido) y la rueda helicoidal (una rueda dentada de bronce fundido centrífugamente o hierro dúctil, montada en el eje de salida perpendicularmente al eje del tornillo sin fin). El tornillo sin fin está conectado directamente al eje de entrada accionado por el motor, o forma parte integral de este. A medida que el tornillo sin fin gira, sus roscas helicoidales engranan con los dientes de la rueda helicoidal, convirtiendo el movimiento rotatorio de alta velocidad del motor en un movimiento rotatorio lento del eje de salida en ángulo recto.
La relación de transmisión de un reductor de tornillo sin fin viene determinada por el número de entradas del tornillo sin fin y el número de dientes de la rueda helicoidal. Para un tornillo sin fin de una sola entrada que engrana con una rueda helicoidal de 60 dientes, la relación de transmisión es de 60:1: el eje de salida completa una revolución por cada 60 revoluciones del eje de entrada. Las relaciones estándar de una sola etapa en la serie RV/NMRV de Korea Ever-Power van desde 5:1 hasta 100:1, cubriendo velocidades de salida desde 29 rpm (100:1 con entrada de motor de 2900 rpm) hasta 290 rpm (5:1 con entrada de motor de 4 polos de 1450 rpm).
Acero aleado 20CrMnTi, cementado a HRC 56–62, rectificado con un acabado Ra 0,4 μm. La superficie del eje del tornillo sin fin, endurecida y rectificada, proporciona la resistencia al desgaste necesaria para mantener el perfil preciso del diente, que determina la holgura y la eficiencia durante la vida útil del reductor.
Fabricado mediante fundición centrífuga de bronce fosforoso (CuSn12) o hierro dúctil (para tamaños mayores). El bronce proporciona la adaptabilidad necesaria para lograr un contacto total con el tornillo sin fin de acero endurecido bajo carga, y el comportamiento de desgaste sacrificial que protege al tornillo sin fin, más duro, de daños superficiales por desalineación o cargas de impacto.
2. Autobloqueo: cuándo y por qué se aplica
El autobloqueo es la propiedad por la cual un reductor de engranajes helicoidales no puede girar en sentido inverso; es decir, el par aplicado al eje de salida no puede hacer girar el eje helicoidal. Esto ocurre cuando el ángulo de avance del tornillo sin fin es menor que el ángulo de fricción entre el tornillo sin fin y la rueda helicoidal. Para un tornillo sin fin de rosca simple con coeficientes de fricción típicos de acero sobre bronce, el autobloqueo se produce con relaciones de transmisión superiores a aproximadamente 20:1 a 30:1, dependiendo de la geometría específica del tornillo sin fin y la viscosidad del lubricante.
Transportadores inclinados: cuando el motor se detiene, la carga sobre la cinta inclinada no puede retroceder porque el reductor de engranajes helicoidales mantiene el eje de salida fijo bajo la acción de la gravedad. Mesas elevadoras y plataformas de posicionamiento vertical: la plataforma permanece a su altura establecida cuando el motor se desenergiza sin necesidad de un freno independiente. Actuadores de válvulas: la válvula permanece en su posición establecida sin alimentación continua a un dispositivo de sujeción electromagnético. En todas estas aplicaciones, el reductor de engranajes helicoidales autoblocante proporciona una función de sujeción pasiva y a prueba de fallos sin coste ni complejidad adicionales.
El autobloqueo no es un mecanismo de seguridad certificado y nunca debe utilizarse en aplicaciones de sujeción que pongan en riesgo la vida (elevadores para personas, puertas de seguridad, cargas suspendidas sobre personas). La propiedad de autobloqueo puede perderse si la viscosidad del lubricante disminuye a temperaturas elevadas, si hay vibraciones en el sistema o si la relación de transmisión del engranaje helicoidal se encuentra cerca del límite (entre 25:1 y 35:1). Para aplicaciones críticas de sujeción, se requiere un motor de freno (serie Y2EJ de Ever-Power de Corea) o un freno de seguridad certificado independiente, además de, o en lugar de, el autobloqueo del engranaje helicoidal.
Referencia de autobloqueo: Los reductores de engranajes helicoidales de las series NMRV y RV con relaciones de 40:1 o superiores se autobloquean de forma fiable en condiciones normales de funcionamiento con aceite para engranajes de viscosidad estándar. Las relaciones de 20:1 a 30:1 pueden o no autobloquearse dependiendo del ángulo de avance del tornillo sin fin y la temperatura de funcionamiento. Las relaciones inferiores a 15:1 generalmente no se autobloquean.
3. Descripción general de las series RV y NMRV
Los reductores de engranajes helicoidales de las series RV y NMRV de Korea Ever-Power son de aleación de aluminio y admiten un motor de inducción trifásico directamente en la brida de entrada IEC B5. El prefijo "NMR" indica la carcasa de aleación de aluminio mejorada (en comparación con el diseño original de hierro fundido RV); el sufijo "V" indica la brida de motor IEC integrada. Los números de carcasa (025, 030, 040, 050, 063, 075, 090, 110, 130, 150) corresponden a la distancia entre centros de los ejes del eje del tornillo sin fin y del eje de la rueda helicoidal en milímetros.
Las unidades Korea Ever-Power NMRV están disponibles con salida de eje hueco (para montaje directo del eje sin acoplamiento separado), eje de salida sólido en una o ambas direcciones y un accesorio de brazo de torsión para la extracción de la fuerza de reacción. La gama completa de cajas de engranajes con especificaciones está disponible en Sección de productos de reductores de engranajes helicoidales.
| Tamaño | Entrada máxima (kW) | Par máximo de salida |
|---|---|---|
| NMRV 025 | 0.06 | 4 N·m |
| NMRV 030 | 0.09 | 8 N·m |
| NMRV 040 | 0.18 | 25 N·m |
| NMRV 050 | 0.55 | 70 N·m |
| NMRV 063 | 1.1 | 130 N·m |
| NMRV 075 | 2.2 | 240 N·m |
| NMRV 090 | 4.0 | 400 N·m |
| NMRV 110 | 7.5 | 700 N·m |
| NMRV 130 | 11 | 1100 N·m |
| NMRV 150 | 22 | 2.000 N·m |
4. Relación de transmisión, par motor y eficiencia
El par de salida de un reductor de engranajes helicoidales es el par del eje del motor multiplicado por la relación de transmisión y la eficiencia de la caja de engranajes, menos las pérdidas mecánicas. Para un motor de 4 polos a 1450 rpm que produce 4,0 kW (par nominal de 26,4 N·m), conectado a un NMRV 090 con una relación de 40:1 y una eficiencia del 68%: el par de salida = 26,4 × 40 × 0,68 = 717 N·m a 36 rpm. Por eso, incluso un modesto motor de 4 kW con un reductor de engranajes helicoidales puede accionar una cinta transportadora lenta con mucha carga o un agitador grande: la multiplicación del par en la salida de la caja de engranajes compensa con creces la pérdida de eficiencia a relaciones elevadas.
| Relación | Velocidad de salida (4P, 1450 rpm) | Eficiencia típica | ¿Autobloqueante? | Uso típico |
|---|---|---|---|---|
| 5:1 | 290 rpm | 88–92% | No | Transportadores de alta velocidad, ventiladores, agitadores ligeros |
| 10:1 | 145 rpm | 82–87% | No | Transportadores de velocidad media, accionamientos de embalaje |
| 20:1 | 72 rpm | 75–82% | Límite | Transportadores lentos, agitadores, máquinas de bobinado |
| 40:1 | 36 rpm | 65–75% | Sí | Transportadores inclinados, mesas elevadoras, accionamientos de válvulas |
| 60:1 | 24 rpm | 55–65% | Sí | Dosificación lenta, agitadores, accionamientos de compuerta de barrera |
| 100:1 | 14,5 rpm | 40–55% | Sí | Accionamientos muy lentos: seguidores solares, agitadores de ollas, posicionadores de precisión |
Nota sobre la eficiencia: la eficiencia del engranaje helicoidal disminuye significativamente a relaciones elevadas debido al contacto deslizante entre el tornillo sin fin y la rueda helicoidal. A una relación de 100:1, entre el 45 y el 60 por ciento de la potencia de entrada se convierte en calor en la caja de engranajes. Para aplicaciones de servicio continuo a relaciones elevadas (superiores a 60:1), verifique que no se exceda la capacidad térmica de la caja de engranajes; es posible que deba dimensionarse un paso por encima del par requerido para mantenerse dentro del límite térmico durante el ciclo de funcionamiento.
5. Clasificación térmica y ciclo de trabajo
Debido a que los reductores de engranajes helicoidales generan un calor considerable por pérdidas de fricción (especialmente con relaciones superiores a 30:1), la temperatura de la carcasa durante el funcionamiento continuo es un factor de diseño importante. Los reductores de la serie NMRV de Korea Ever-Power tienen una clasificación térmica para una temperatura máxima de la carcasa de 80 °C a una temperatura ambiente de 40 °C en servicio continuo S1 con la potencia de entrada nominal. Con relaciones y potencias de entrada elevadas, la clasificación térmica puede ser el factor limitante, en lugar del par mecánico.
La potencia térmica nominal (P-th) de cada tamaño y relación NMRV se publica en la hoja de datos de la caja de engranajes Korea Ever-Power. P-th es la potencia de entrada continua máxima que mantiene la carcasa por debajo de 80 °C en un entorno de 40 °C con la carcasa de aluminio de convección natural estándar y sin refrigeración adicional. A 50 °C de temperatura ambiente, reduzca la potencia entre un 10 y un 15 por ciento. A 60 °C de temperatura ambiente, reduzca la potencia entre un 20 y un 25 por ciento o añada un kit de ventilador de refrigeración a la caja de engranajes.
Para aplicaciones de funcionamiento intermitente (transportador que no funciona de forma continua; máquina de embalaje con arranques y paradas frecuentes), la capacidad térmica puede incrementarse por encima de la capacidad continua S1. La hoja de datos de Korea Ever-Power NMRV proporciona una tabla de corrección del factor de ciclo que permite aumentar la potencia térmica de entrada entre un 15 y un 40 por ciento para ciclos de trabajo intermitentes con periodos de descanso adecuados para la refrigeración entre los periodos de funcionamiento.
6. Combinaciones de motorreductores: Motor trifásico NMRV Plus
Korea Ever-Power suministra el reductor de engranajes helicoidales NMRV, acoplado y ensamblado con un motor de inducción trifásico de la serie Y2, como una unidad completa de motorreductor. La brida IEC B5 del motor se conecta directamente a la brida de entrada del NMRV, sin acoplamiento, sin placa adaptadora y sin procedimiento de alineación adicional. La unidad combinada se entrega como un único componente atornillable listo para su instalación. Estos conjuntos de motorreductor se detallan en el Sección de productos combinados de motorreductores.
Para aplicaciones que requieren un par motor superior al que puede proporcionar una sola unidad NMRV, Korea Ever-Power suministra motores de engranajes helicoidales de doble etapa: dos reductores NMRV en serie que ofrecen relaciones de transmisión de 100:1 a 7500:1. Con una relación de 7500:1, un motor de 4 polos a 1450 rpm produce una velocidad de salida de aproximadamente 0,19 rpm (una revolución cada 5 minutos), adecuada para accionamientos muy lentos como los de los seguidores solares y las compuertas de control de mareas.
7. Áreas de aplicación
Bombas, ventiladores y sistemas de climatización (HVAC)
Los accionamientos de ventiladores de torres de refrigeración, bombas de circulación y ventiladores de ventilación para sistemas HVAC utilizan reductores de engranajes helicoidales NMRV 050 a NMRV 090 con relaciones de 10:1 a 30:1. La salida compacta en ángulo recto permite colocar el motor junto al eje accionado, en lugar de en línea con él, lo que reduce la longitud del tren de transmisión y simplifica el acceso para el mantenimiento. En el caso de bombas centrífugas con control de velocidad mediante variador de frecuencia (VFD), la caja de engranajes NMRV proporciona la reducción de relación fija, mientras que el VFD ajusta la velocidad en todo el rango de funcionamiento. |
Procesamiento y envasado de alimentos
En las plantas de procesamiento y envasado de alimentos, los accionamientos de transportadores, mezcladoras, máquinas de llenado y etiquetadoras utilizan motorreductores NMRV con relaciones de transmisión de 20:1 a 60:1. La función de autobloqueo a partir de 40:1 evita el retroceso del transportador en líneas inclinadas cuando el motor se detiene. Para áreas con higiene alimentaria, la carcasa de aluminio NMRV con protección IP65 y aceite sintético para engranajes apto para uso alimentario (certificado H1 NSF) proporciona la resistencia al lavado necesaria sin el elevado coste de una caja de engranajes de acero inoxidable. |
Accionamientos para transportadores de rodillos, transportadores de paletas y transportadores de acumulación. La especificación estándar del motorreductor para accionamientos de transportadores de rodillos con una velocidad de cinta de 10 a 60 m/min es NMRV 063 a NMRV 090 con una relación de 20:1 a 40:1.
Agitadores para recipientes de mezcla, accionamientos para agitadores de reactores y accionamientos para bombas dosificadoras. Reactores NMRV de alta relación de 40:1 a 100:1 con opción de motor a prueba de explosiones para áreas de Zona 2 donde el motor a prueba de explosiones YB2 se combina con una caja de engranajes NMRV.
Los accionamientos de sinfines de alimentación, de esparcidores de estiércol y de sinfines para manipulación de grano utilizan engranajes NMRV 075 a NMRV 110 con una relación de 20:1 a 60:1 para lograr una densidad de par compacta y una geometría de dientes de tornillo sin fin autolimpiante que permite una mejor gestión de la entrada de material abrasivo o fibroso que los engranajes helicoidales.
Los sistemas de accionamiento para tramoyas de teatro, rieles de cortinas y sistemas de sombreado arquitectónico utilizan motorreductores NMRV con relaciones de transmisión de 40:1 a 100:1. Su capacidad de autobloqueo permite mantener la carga en cualquier posición sin necesidad de un freno independiente, lo cual es fundamental para cargas suspendidas sobre áreas ocupadas.
8. Preguntas frecuentes
Editado por Cxm
