Sobredimensionar o infradimensionar los motores reductores afecta al ciclo de vida del reductor, su eficiencia y al correcto funcionamiento de su aplicación. A la hora de escoger un reductor para un accionamiento específico, debemos tener muy presentes todos los parámetros de funcionamiento o necesidades de la aplicación. Solo así podemos dimensionar correctamente nuestro reductor y seleccionar aquellos cuyas propiedades puedan ofrecernos una mejor relación de eficiencia, durabilidad y precisión.
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El problema de sobredimensionar motores reductores
Con demasiada frecuencia, los motores y reductores se sobredimensionan provocando importantes pérdidas de rendimiento en el funcionamiento, así como ciertos sobrecostes en proyectos. Tal y como revela una encuesta de la revista Automation World, el 54% de los ingenieros entrevistados afirma que todavía sobredimensionan motores. “Mejor prever que lamentarse” afirman algunos de ellos; mientras que la mayoría opta por proveer al equipo de una mayor fuerza para cubrir las posibles variaciones del sistema en operación.
¿Cuáles son las razones de sobredimensionar un motor? En resumen, se entiende que los costes de un hipotético desastre son más grandes que los costes de un motor más eficiente. Pese a este punto de vista, lo cierto es que dimensionar motores y motoreductores acaba suponiendo sobrecostes ¿Quieres saber por qué?
Como norma general, los motores que empleamos en sistemas de accionamiento trabajan con cargas entre el 50 y 100% de la potencia nominal, con el máximo rendimiento próximo al 75% de la potencia nominal. Cuando hablamos del rendimiento del motor, observamos que este disminuye drásticamente con cargas inferiores al 50%, lo que revela una realidad negativa si apostamos por sobredimensionar nuestro reductor. En concreto, si no funciona a plena carga, aumentaremos los costes de consumo de energía. Ten en cuenta que los incrementos en los rendimientos suponen ahorros en costes de energía durante la vida útil del motor; hasta el punto que pueden suponer un ahorro equiparable al coste del propio motor (pensando en los costes de mantenimiento o renovación).
En ciertas aplicaciones, sí es recomendable trabajar con lo que conocemos como el Factor de Seguridad. Se trata de un parámetro calculado a partir de un estudio de la aplicación y de sus posibles picos de trabajo. Haciendo un cálculo entre la fuerza necesaria para nuestro accionamiento y la fuerza real que entrega el motor, podemos obtener un margen de seguridad, que, en ciertos casos, puede suponer una ventaja competitiva para un correcto funcionamiento de nuestra máquina en situaciones adversas.
A la hora de sobredimensionar un reductor, se puede optar por incrementar la relación de reducción o incrementar el tamaño del reductor. Esta última opción no es recomendable para ciertas aplicaciones, ya que aumentar el tamaño podría condicionar la correcta puesta a punto en máquina.
El error de infradimensionar el motor reductor
En la otra cara de la moneda, encontramos el problema de infradimensionar los motores reductores. Esto sucede cuando las prestaciones del reductor no satisfacen todos los requerimientos de su aplicación. El infradimensionado es todavía más perjudicial que la sobredimensión, ya que el motor produce un sobrecalentamiento. Este problema deriva en pérdidas de energía y rendimiento y, a su vez, desemboca en un más que probable fallo prematuro.
Para ayudarte a conocer cuál será el desgaste de un motorreductor según las condiciones de carga de la aplicación, contamos con la ayuda del Factor de Servicio. En concreto, este parámetro nos da información sobre cuál será el desgaste del producto en función de cada aplicación. Por otro lado, a diferencia del Factor de Servicio, el Factor de Seguridad, como ya hemos comentado, nos ayudaría a marcar un máximo de sobrecarga para el motorreductor. límite de sobrecarga de un reductor,
Así pues, infradimensionar en exceso el equipo, siempre provocará situarnos en un Factor de Servicio superior a 1, que sería lo óptimo. Esta situación aumentará el desgaste del sistema y componentes de la transmisión, lo que terminará derivando en una rotura o falla prematura.
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Cuando nos enfrentamos a un infradimensionamiento, podemos optar por estas soluciones:
- Cambiar el motor por uno con mayor entrega de par. Aquí lo habitual es contar con un motor de mayor tamaño para poder ofrecer la misma relación de velocidad.
- Aumentar los ratios de reducción.
- La otra solución es aumentar las dimensiones de la caja reductora, lo que permite incrementar el tamaño del tren de engranajes. Gracias a ello podemos fabricar y trabajar con engranajes de módulos más altos y mayor nº de dientes, lo que aumenta la reducción y la resistencia o capacidad de carga del mecanismo.
Conclusión
Para un correcto dimensionamiento de los motores reductores necesitaremos un correcto diseño mecánico y un amplio conocimiento del torque, la velocidad o potencia necesarias. Dado que cada aplicación es diferente, los métodos necesarios para seleccionar adecuadamente el tamaño o las propiedades de un motorreductor varían.
En este trabajo es muy importante realizar un estudio muy preciso del torque necesario en las distintas fases de la transmisión, ya sea para hacer frente a las distintas cargas de aceleración o deceleración; las necesidades en movimientos continuos o los tiempos de parada donde no se requiere de la entrega de torque.
Para una correcta selección del reductor, todo responsable de compras debe tener muy presente el grado de especialización del proveedor, su experiencia y su capacidad de adaptación a cada necesidad. CLR, como fabricante de motores reductores, dispone de la capacidad necesaria para diseñar y calcular reductores y accionamientos diversos.
Fruto de su experiencia en sectores tan complejos como el de la automoción y su capacidad tecnológica en mecanizados e inyección, la empresa no solo es capaz de diseñar una solución, sino que dispone de los recursos para industrializar el producto y fabricarlo in house. ¿Necesitas ayuda a la hora de elegir un reductor para tus proyectos? Descárgate ya nuestra guía básica de motores reductores o contacta con nuestro equipo de Project Managers.
