2. Autobloccaggio: quando e perché si applica
3. Panoramica delle serie RV e NMRV
4. Rapporto di trasmissione, coppia in uscita ed efficienza
5. Valore termico e ciclo di lavoro
6. Combinazioni di motoriduttori
7. Ambiti di applicazione
8. Domande frequenti
1. Come funziona un riduttore a vite senza fine
Un riduttore a vite senza fine è costituito da due componenti principali: la vite senza fine (un albero a vite elicoidale in acciaio legato temprato) e la ruota elicoidale (una ruota dentata in bronzo fuso centrifugamente o ghisa sferoidale, montata sull'albero di uscita a 90 gradi rispetto all'albero della vite senza fine). La vite senza fine è collegata direttamente o integrata all'albero di ingresso azionato dal motore. Durante la rotazione, la filettatura elicoidale della vite senza fine si innesta con i denti della ruota elicoidale, convertendo il moto rotatorio ad alta velocità dell'albero di ingresso del motore in un moto rotatorio lento dell'albero di uscita ad angolo retto.
Il rapporto di trasmissione di un riduttore a vite senza fine è determinato dal numero di spire della vite e dal numero di denti della ruota elicoidale. Per una vite senza fine a una sola spira che ingrana con una ruota elicoidale a 60 denti, il rapporto di trasmissione è 60:1: l'albero di uscita compie una rotazione completa ogni 60 rotazioni dell'albero di ingresso. I rapporti di trasmissione standard a stadio singolo della serie Ever-Power RV/NMRV coreana variano da 5:1 a 100:1, coprendo velocità di uscita da 29 giri/min (100:1 a 2.900 giri/min con motore in ingresso) fino a 290 giri/min (5:1 a 1.450 giri/min con motore a 4 poli in ingresso).
Acciaio legato 20CrMnTi, cementato a HRC 56–62, rettificato con finitura Ra 0,4 μm. La superficie dell'albero a vite senza fine, temprata e rettificata, garantisce la resistenza all'usura necessaria a mantenere il profilo preciso del dente, che determina il gioco e l'efficienza per tutta la durata di vita del riduttore.
Realizzato in bronzo fosforoso (CuSn12) o ghisa sferoidale (per dimensioni maggiori) mediante fusione centrifuga. Il bronzo offre la conformabilità necessaria per sviluppare un contatto completo con la vite in acciaio temprato sotto carico, e il comportamento di usura sacrificale che protegge la vite più dura da danni superficiali in caso di disallineamento o carico d'urto.
2. Autobloccaggio: quando e perché si applica
L'autobloccaggio è la proprietà per cui un riduttore a vite senza fine non può essere azionato in senso inverso, ovvero la coppia applicata all'albero di uscita non può far ruotare l'albero della vite senza fine. Ciò si verifica quando l'angolo di elica della vite senza fine è inferiore all'angolo di attrito tra il materiale della vite senza fine e quello della ruota elicoidale. Per una vite senza fine a filettatura singola con i tipici coefficienti di attrito acciaio-bronzo, l'autobloccaggio si verifica per rapporti di trasmissione superiori a circa 20:1-30:1, a seconda della specifica geometria della vite senza fine e della viscosità del lubrificante.
Trasportatori inclinati: quando il motore si arresta, il carico sul nastro inclinato non può arretrare perché il riduttore a vite senza fine mantiene fermo l'albero di uscita sotto il carico gravitazionale. Tavoli elevatori e piattaforme di posizionamento verticale: la piattaforma rimane all'altezza impostata quando il motore viene diseccitato, senza bisogno di un freno separato. Attuatori per valvole: la valvola rimane nella posizione impostata senza alimentazione continua a un dispositivo di bloccaggio elettromagnetico. In tutte queste applicazioni, il riduttore a vite senza fine autobloccante fornisce una funzione di bloccaggio passiva e a prova di guasto, senza costi o complessità aggiuntivi.
L'autobloccaggio non è un meccanismo di sicurezza certificato e non dovrebbe mai essere utilizzato in applicazioni di bloccaggio che mettono a rischio la vita delle persone (paranchi per persone, cancelli di sicurezza, carichi sospesi sopra le persone). La proprietà di autobloccaggio può venire meno se la viscosità del lubrificante diminuisce a temperature elevate, se sono presenti vibrazioni nel sistema o se il rapporto di riduzione della vite senza fine si avvicina al limite (intervallo da 25:1 a 35:1). Per applicazioni di bloccaggio critiche per la sicurezza, è necessario un motore con freno (serie Ever-Power Y2EJ coreana) o un freno di sicurezza certificato separato, in aggiunta o in alternativa all'autobloccaggio della vite senza fine.
Riferimento autobloccante: i riduttori a vite senza fine delle serie NMRV e RV con rapporti pari o superiori a 40:1 sono autobloccanti in modo affidabile in condizioni operative normali con olio per ingranaggi di viscosità standard. I rapporti da 20:1 a 30:1 possono essere o meno autobloccanti a seconda dell'angolo di avanzamento della vite senza fine e della temperatura di esercizio. I rapporti inferiori a 15:1 generalmente non sono autobloccanti.
3. Panoramica delle serie RV e NMRV
I riduttori a vite senza fine delle serie Ever-Power RV e NMRV di produzione coreana sono realizzati in lega di alluminio e accettano un motore a induzione trifase direttamente sull'ingresso flangiato IEC B5. Il prefisso "NMR" indica la raffinata struttura in lega di alluminio (rispetto al design originale in ghisa della serie RV); il suffisso "V" indica la flangia motore IEC integrata. I numeri di serie della struttura (025, 030, 040, 050, 063, 075, 090, 110, 130, 150) corrispondono alla distanza tra gli assi dell'albero della vite senza fine e della ruota elicoidale in millimetri.
Le unità NMRV Ever-Power coreane sono disponibili con albero di uscita cavo (per il montaggio diretto dell'albero senza un giunto separato), albero di uscita pieno in una o entrambe le direzioni e un accessorio braccio di torsione per la presa della forza di reazione. La gamma completa di riduttori con le specifiche è disponibile nel Sezione prodotti riduttori a vite senza fine.
| Misurare | Potenza massima in ingresso (kW) | Coppia massima in uscita |
|---|---|---|
| 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 | 1.100 N·m |
| NMRV 150 | 22 | 2.000 N·m |
4. Rapporto di trasmissione, coppia in uscita ed efficienza
La coppia in uscita di un riduttore a vite senza fine è data dalla coppia sull'albero motore moltiplicata per il rapporto di trasmissione e per il rendimento del riduttore, al netto di eventuali perdite meccaniche. Per un motore a 4 poli a 1.450 giri/min che eroga 4,0 kW (coppia nominale 26,4 N·m), collegato a un NMRV 090 con rapporto 40:1 e rendimento del 68%: coppia in uscita = 26,4 × 40 × 0,68 = 717 N·m a 36 giri/min. Questo è il motivo per cui anche un modesto motore da 4 kW con un riduttore a vite senza fine può azionare un trasportatore lento e pesantemente caricato o un grande agitatore: la moltiplicazione della coppia in uscita dal riduttore compensa ampiamente la perdita di rendimento ad alti rapporti di trasmissione.
| Rapporto | Velocità di uscita (4P, 1450 giri/min) | Efficienza tipica | Autobloccante? | Uso tipico |
|---|---|---|---|---|
| 5:1 | 290 giri al minuto | 88–92% | NO | Trasportatori ad alta velocità, ventilatori, agitatori leggeri |
| 10:1 | 145 giri al minuto | 82–87% | NO | Trasportatori a media velocità, azionamenti per imballaggi |
| 20:1 | 72 giri al minuto | 75–82% | Borderline | Trasportatori lenti, agitatori, macchine avvolgitrici |
| 40:1 | 36 giri al minuto | 65–75% | SÌ | Trasportatori inclinati, tavole elevatrici, azionamenti per valvole |
| 60:1 | 24 giri al minuto | 55–65% | SÌ | Dosaggio lento, agitatori, azionamenti a barriera |
| 100:1 | 14,5 giri al minuto | 40–55% | SÌ | Azionamenti molto lenti: inseguitori solari, agitatori per pentole, posizionatori di precisione |
Nota sull'efficienza: l'efficienza degli ingranaggi a vite senza fine diminuisce significativamente con rapporti elevati a causa del contatto di scorrimento tra la vite senza fine e la ruota elicoidale. Con un rapporto di 100:1, dal 45 al 60% della potenza in ingresso viene convertita in calore nel riduttore. Per applicazioni a funzionamento continuo con rapporti elevati (superiori a 60:1), verificare che non vengano superati i limiti termici del riduttore: potrebbe essere necessario dimensionare il riduttore con una tolleranza superiore alla coppia richiesta per rimanere entro i limiti termici del ciclo operativo.
5. Valore termico e ciclo di lavoro
Poiché i riduttori a vite senza fine generano una notevole quantità di calore a causa delle perdite per attrito (soprattutto con rapporti superiori a 30:1), la temperatura dell'alloggiamento del riduttore durante il funzionamento continuo rappresenta un importante vincolo di progettazione. I riduttori della serie NMRV di Ever-Power Korea sono progettati per una temperatura massima dell'alloggiamento di 80 °C a 40 °C di temperatura ambiente in servizio continuo S1 alla potenza nominale in ingresso. Con rapporti elevati e potenze in ingresso elevate, la temperatura nominale potrebbe essere il fattore limitante, anziché la coppia meccanica nominale.
La potenza termica nominale (P-th) di ogni dimensione e rapporto NMRV è pubblicata nella scheda tecnica del riduttore Ever-Power coreano. P-th è la massima potenza di ingresso continua che mantiene la temperatura dell'involucro al di sotto di 80 °C in un ambiente a 40 °C con l'involucro in alluminio a convezione naturale standard e senza raffreddamento aggiuntivo. A 50 °C ambiente, ridurre la potenza del 10-15%. A 60 °C ambiente, ridurre la potenza del 20-25% oppure aggiungere un kit di ventola di raffreddamento al riduttore.
Per applicazioni a funzionamento intermittente (nastro trasportatore non in funzione continua; macchina confezionatrice con frequenti avviamenti e arresti), la potenza termica nominale può essere aumentata rispetto alla potenza nominale continua S1. La scheda tecnica NMRV di Ever-Power Korea fornisce una tabella di correzione del fattore di lavoro che consente di aumentare la potenza termica in ingresso dal 15 al 40% per cicli di lavoro intermittenti con periodi di riposo adeguati per il raffreddamento tra i periodi di funzionamento.
6. Combinazioni di motoriduttori: motore trifase NMRV Plus
Korea Ever-Power fornisce il riduttore a vite senza fine NMRV abbinato e assemblato con un motore a induzione trifase serie Y2 come unità motoriduttore completa. La flangia IEC B5 del motore si collega direttamente alla flangia di ingresso NMRV, senza accoppiamento, piastra adattatrice o procedura di allineamento separata. L'unità combinata viene fornita come un singolo componente imbullonato pronto per l'installazione. Questi gruppi motoriduttore sono descritti in dettaglio nel sezione prodotti combinati motoriduttore.
Per applicazioni che richiedono una coppia di uscita superiore a quella che una singola unità NMRV può fornire, Korea Ever-Power offre motoriduttori a vite senza fine a doppio stadio, ovvero due riduttori NMRV in serie, che forniscono rapporti di trasmissione da 100:1 a 7.500:1. Con un rapporto di 7.500:1, un motore a 4 poli a 1.450 giri/minuto produce una velocità di uscita di circa 0,19 giri/minuto (una rotazione ogni 5 minuti), adatta per azionamenti a bassissima velocità come inseguitori solari e paratoie per il controllo delle maree.
7. Ambiti di applicazione
Pompe, ventilatori e impianti di climatizzazione
I riduttori a vite senza fine NMRV 050-NMRV 090, con rapporti di riduzione da 10:1 a 30:1, sono utilizzati nei motori per ventilatori di torri di raffreddamento, pompe di circolazione e ventilatori per sistemi HVAC. L'uscita ad angolo retto compatta consente di posizionare il motore a lato dell'albero condotto, anziché in linea con esso, riducendo la lunghezza della trasmissione e semplificando l'accesso per la manutenzione. Nei motori per pompe centrifughe con controllo della velocità tramite inverter, il riduttore NMRV fornisce la riduzione di velocità a rapporto fisso, mentre l'inverter regola la velocità nell'intero intervallo di funzionamento. |
Trasformazione e confezionamento degli alimenti
I motoriduttori NMRV, utilizzati negli impianti di trasformazione e confezionamento alimentare, sono impiegati per azionare nastri trasportatori, miscelatori, macchine riempitrici ed etichettatrici, con rapporti di riduzione da 20:1 a 60:1. La funzione di autobloccaggio, a partire da 40:1, impedisce il ritorno del nastro trasportatore su linee inclinate in caso di arresto del motore. Per le aree a rischio di contaminazione alimentare, l'alloggiamento in alluminio NMRV con protezione IP65 e l'olio per ingranaggi sintetico per uso alimentare (certificato H1 NSF) offrono la resistenza al lavaggio necessaria, senza i costi elevati di un riduttore interamente in acciaio inossidabile. |
Azionamenti per trasportatori a rulli, trasportatori per pallet e trasportatori ad accumulo. Le specifiche standard per i motoriduttori per trasportatori a rulli con velocità del nastro da 10 a 60 m/min sono comprese tra NMRV 063 e NMRV 090 con rapporti di riduzione da 20:1 a 40:1.
Agitatori per recipienti di miscelazione, azionamenti per agitatori di reattori e azionamenti per pompe dosatrici. Riduttore NMRV ad alto rapporto da 40:1 a 100:1 con opzione motore antideflagrante per aree di Zona 2 in cui il motore antideflagrante YB2 è abbinato a un riduttore NMRV.
Le trasmissioni per coclee di alimentazione, spandiconcime e movimentazione cereali utilizzano ingranaggi NMRV 075-NMRV 110 con rapporti di trasmissione da 20:1 a 60:1 per la densità di coppia compatta e la geometria autopulente dei denti a vite senza fine che gestisce meglio l'ingresso di materiale abrasivo o fibroso rispetto agli ingranaggi elicoidali.
I motoriduttori NMRV, con rapporti di riduzione da 40:1 a 100:1, sono utilizzati nei sistemi di azionamento per graticci teatrali, binari per tende e sistemi di schermatura architettonica. La funzione di autobloccaggio garantisce il mantenimento passivo del carico in qualsiasi posizione, senza necessità di un freno separato, aspetto fondamentale per i carichi sospesi al di sopra di aree occupate.
8. Domande frequenti
A cura di Cxm
