Teoría y practica del Motorreductor

TEORIA Y PRACTICA:

Motorreductor

Proyecto Tecnológico de 1º, 2º, 3º de ESG  #2 “Jaime Torres Bodet”

"TEORIA Y PRACTICA”

MOTORREDUCTORES

 Ing. José Guillermo Perea Hernández

Acerca de teoría y práctica
Proyecto realizado en 1º,  2º,  3º de ESG #2 “Jaime Torres Bodet”
Para los proyectos que normalmente se utilizan en tecnologías, empleamos los motores C.C. (Corriente Continua), pero estos motores se miden en miles las R.P.M. (Revoluciones por minuto) lo que se traduce en mucha velocidad y en un problema para nuestros proyectos, ya que requerimos de un motor que realiza un trabajo pero en R.P.M. muy bajas; La solución más práctica es la incorporación de un mecanismo que reduzca la velocidad mas no la potencia (Torque) de un motor C.C.

Propuesta de trabajo
Primeramente que entiendan el por qué el empleo de los motorreductores.

Cuál es la teoría detrás de los motorreductores

Pueda diseñar y construir un “Motorreductor”.


Condiciones de la propuesta

·         Sin condiciones es meramente teórico para que lo empleen en las practicas

Materiales eléctricos utilizados

·                     Motor C.C.

·                     Interruptor simple.

·                     Motor con reductora.

·                     Cable.

¿Qué es un motorreductor?

Los reductores y motorreductores mecánicos de velocidad se pueden contar entre los inventos más antiguos de la humanidad y aún en estos tiempos del siglo XXI se siguen utilizando prácticamente en cada máquina que tengamos a la vista, desde el más pequeño reductor o motorreductor capaz de cambiar y combinar velocidades de giro en un reloj de pulsera, cambiar velocidades en un automóvil, hasta enormes motorreductores capaces de dar tracción en buques de carga, molinos de cemento, grandes máquinas cavadoras de túneles o bien en molinos de caña para la fabricación de azúcar.

Un motorreductor tiene un motor acoplado directamente, el reductor no tiene un motor acoplado directamente.

La sencillez del principio de funcionamiento y su grado de utilidad en una gran variedad de aplicaciones es lo que ha construido la trascendencia de este invento al través de los siglos.

A continuación se dan los principios básicos de un reductor o motorreductor de velocidad:

Supongamos que la rueda “A” de la fig.1 tiene un diámetro de 5 cm. Su perímetro será entonces de 5 x 3.1416 = 15.71 cm. El perímetro es la longitud total del envolvente de la rueda. Una rueda “B” de 15 cm de diámetro y 47.13 cm de perímetro (15 x 3.1416) está haciendo contacto con el perímetro de la rueda “A” (fig 2)

Concepto de par o torque en un motorreductor

El “torque” o “par” es una fuerza de giro; Por ejemplo la fuerza de giro de la flecha de salida del motorreductor; es también la fuerza de giro en la flecha de un motor. No es simplemente una fuerza expresada en kilogramos, libras, onzas, Newton, etc.; tampoco es una potencia en HP o en Kilowatts. Es un fuerza de giro cuyas unidades son kilogramos – metro, o libra – pie, o libras – pulgada, o Newton – metro, etc.

Este torque o par mezclado con un tiempo de realización, aplicación o ejecución es

entonces que se convierte en una “potencia”.

Un motor eléctrico tiene una determinada potencia en HP y tiene una cierta velocidad de operación a la cual gira la flecha de salida, por ejemplo 1800 Revoluciones por Minuto (RPM). Estas dos características: Velocidad y Potencia llevan aparejado un cierto “torque” o  “par” que puede liberar el motor.Es precisamente el “par” lo que permitirá que podamos o no girar una determinada carga, cuanto más alto el “par” más grande será la carga que podamos girar. El que tan rápido podamos hacerlo dependerá de la potencia del motorreductor. Las dos características están interrelacionadas y dependen una de la otra.

Esta combinación de potencia, par y velocidad en un motor o motorreductor está regida por la siguiente fórmula:

Como podrá verse en la fórmula, para una potencia dada, cuanto más baja sea la velocidad final de giro de la flecha del motorreductor, más alto será el par aunque la potencia siga siendo la misma. Inversamente: Cuanto más alta sea la velocidad final del reductor o motorreductor, tanto más bajo será el par aun cuando la potencia sea la misma.

Calculemos el par de salida que puede proporcionar un Motorreductor de 5 HP, con relación de reducción de 59:1. El motor es de 4 polos con una velocidad nominal de 1750 RPM.

 Si el motor es de 1750 RPM de salida y el Reductor es relación de reducción 59:1 quiere decir que la velocidad de salida será de:

Velocidad a la salida del reductor = 1750 / 59 = 29.66 RPM

Entonces el par disponible será de:

El par disponible es de 120.7 kg-m

Esto quiere decir que el Motorreductor tendría la fuerza torsional o par suficiente para darle vuelta a un peso de 120.7 kg colgado de un brazo de palanca de 1 m atornillado a la flecha de salida y ese trabajo de giro con esa carga lo podría hacer indefinidamente ya que los 5 HP serían suficientes para mantenerlo girando aún con ese par opositor de 120.7 kg-m

 Calculo de la potencia necesaria en un motorreductor

Inversamente, si sabemos que “par” necesitamos para mover la carga y a qué velocidad de giro se realiza adecuadamente el trabajo que requerimos, entonces podemos calcular el motorreductor y la potencia del motor necesarios:, Por ejemplo: Si el par requerido es de 125 kg-m y necesitamos que gire a 40 RPM, entonces el Motorreductor necesario será:

Cálculo de la relación de reducción:   reducción = 1750/40 = 43.75:1

Despejando los HP de la fórmula antes propuesta:

Se requieren 6.98 HP de potencia en el motor. Como no existe comercialmente un motor de esa potencia, tomamos el mas cercano que es de 7.5 HP

Se requiere una reducción de 43.75:1. Como no existe comercialmente un reductor que exactamente tenga esa relación de reducción, entonces tomamos el mas cercano que es relación 43:1.

 YUCon esto queda totalmente definido el Motorreductor que vamos a solicitar para realizar el trabajo requerido en el tiempo requerido:

 1 Motorreductor de 7.5 HP, reducción 43:1 con velocidad de salida de 40.7 RPM

 Ya en clases hemos construido varios motorreductores con diferentes propósitos pero todos ellos habían sido del tipo de banda que posteriormente pondremos vídeos de como hacerlos paso a paso.

A continuación algunos vídeos de como construir motorreductores mas eficientes con engranes.

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