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Nuevos límites en la aplicación de embragues limitadores de par mecánicos

  • Sábado, 19 Enero 2013

Las aplicaciones en bancos de ensayo exigen el máximo a los limitadores de par, ya que los diseños estándar disponibles en el mercado se deforman rápidamente debido al sobreesfuerzo.

Es por ello que mayr® transmisión de potencia, ha desarrollado unos limitadores de par que cumplen con las exigencias y resultan adecuados para una velocidad de hasta 16.000 revoluciones por minuto. Como líder de mercado en todo el mundo, mayr® transmisión de potencia, lleva décadas ofreciendo la más amplia gama de productos con mantenimiento y desacople de la carga, limitación de par y fuerza, resbalamiento por fricción, unión mecánica, por campo magnético, así como una variedad de limitadores de par embragables y controlables.

A pesar de contar con una extensa selección de productos, la compañía recibe constantemente peticiones de diferentes sectores que demandan nuevos limitadores de par, optimizados para dichas aplicaciones, ya que las series estándar disponibles en el mercado no satisfacen de manera óptima los nuevos requerimientos. La tecnología de los bancos de ensayo está entre estos ámbitos de aplicación. Aquí, es fundamental que los limitadores de par se adecúen a velocidades extremadamente altas. Además, deben ser capaces de transmitir un par sin juego angular asegurando la rigidez a la torsión. En caso de averías, la protección de los sistemas de alta calidad debe quedar garantizada.

Cuando se trabaja a altas velocidades, la única solución válida es un limitador a rotación libre (desacople) sin par residual para que en caso de sobrecarga, la cantidad de movimiento quede desacoplada para disminuir de velocidad libremente. Con las series EAS®-HSC y EAS®-HSE, mayr® transmisión de potencia, ha desarrollado a medida unos nuevos limitadores de par, cumpliendo con las exigentes demandas de la tecnología utilizada en bancos de ensayo.. Ambas series han sido construidas basándose en principios de diseño probados cuya eficacia ha sido demostrada durante décadas. La condición previa básica para el uso de un limitador de par en aplicaciones de alta velocidad es, entre otros, conseguir una buena calidad de equilibrado para cada uno de los componentes para así lograr una rotación óptima en la transmisión, utilizando una combinación de componentes. A medida que aumenta la velocidad, los desequilibrios provocan fuerzas centrífugas y vibraciones considerables. Esto origina tensión en toda la estructura del banco de ensayo y, en consecuencia, se desestabiliza la dinámica y se falsean los resultados de las pruebas realizadas por los instrumentos de medición.

Por tanto, optimizar el desequilibrio de las masas fue la prioridad al desarrollar nuevos limitadores de alta velocidad. En comparación con los limitadores de par estándar disponibles en el mercado, los nuevos limitadores para bancos de ensayo EAS®-HSC y EAS®-HSE ofrecen un sinfín de prestaciones técnicas. A primera vista puede apreciarse su diseño extremadamente compacto.. Gracias a la densidad de alto rendimiento, se reducen las masas rotativas y se consigue un efecto positivo sobre la estabilidad de la rotación y la dinámica de la máquina. Los limitadores de par incorporan diferentes componentes individuales que no deben desplazarse cuando los limitadores están montados y tampoco en caso de sobrecarga. Esto se garantiza a través de determinadas características de diseño. Asimismo, en estado montado, el limitador tiene una calidad de equilibrado dinámico de G2,5, siendo la velocidad de referencia de 3000 rpm. Con el fin de garantizar que un limitador de par ya instalado, tarado según el par correspondiente y equilibrado siga manteniendo su grado de equilibrado después de integrarlo en el sistema del cliente, se han minimizado las uniones entre el eje del cliente y el agujero del limitador. Los agujeros mecanizados del limitador han sido diseñados con tolerancia estándar con calidad 6. Además, la conexión de eje-cubo de apriete por fricción garantiza una transmisión de par sin juego angular.

Las fuerzas de reacción externas que influyen sobre la brida de salida de los limitadores de alta velocidad son absorbidas por el cojinete de alta calidad, por lo que se eliminan las influencias sobre el mecanismo de desacoplamiento. La limitación exacta de par permanece intacta. En caso de bloquearse la transmisión, el limitador de par se desacopla al instante. En el EAS de alta velocidad, la aceleración del lado de entrada al lado de salida es extremadamente rápida. El cojinete del limitador de alta calidad del limitador ha sido diseñado para absorber estas aceleraciones. En caso de sobrecarga, no debe cambiar la posición de cada uno de los componentes entre sí. En caso de desacoplarse el limitador, la entrada gira respecto la salida o viceversa. Tras el reacople debe garantizarse se vuelva a establecer la posición inicial, esto se consigue con los nuevos limitadores para bancos de ensayo que se desacoplan y se reacoplan de forma sincronizada. En el EAS®-HSC, en funcionamiento normal el par se transfiere mediante las bolas que se acoplan simultáneamente en las ranuras del cubo y en la brida de salida. Los muelles belleville tensan previamente las bolas a través de la brida de empuje.

La fuerza de muelle es proporcional a la del par transmisible. Tampoco aparece juego angular en caso de que se desgasten las ranuras, ya que mayr® transmisión de potencia, incluye en sus limitadores de par, muelles belleville con curva característica descendente. Esto significa que el par se transmite asegurando la rigidez a la torsión hasta que se alcanza el valor de desacoplamiento preajustado. En caso de sobrecarga, se reduce la fuerza de pretensado del muelle y el limitador se desacopla con precisión. Una vez desacoplado el limitador, un mecanismo especial se encarga de mantenerlo en este estado. La transmisión puede disminuir libremente. Durante los tiempos de parada no se producen impactos por reacoples que podrían tener un efecto negativo sobre la transmisión y, en particular, sobre el aparato de medición de par. La unidad de transmisión de par ha sido diseñada para que solo sea posible reacoplarla estando en la posición de desacoplamiento. Esto significa que, durante el funcionamiento, todos los componentes del limitador tienen siempre la misma posición angular entre sí, garantizando la calidad del equilibrado. El mecanismo especial de desacoplamiento permite una reacoplamiento fácil y rápido, sin necesidad de grandes esfuerzos. En el EAS®-HSE, cada elemento de sobrecarga transmite el par a través del cierre positivo. En caso de sobrecarga, estos elementos se desacoplan y separan la entrada y la salida, eliminando prácticamente el par residual y ofreciendo precisión en la desconexión y buena repetibilidad. La energía cinética de las masas rotativas acumulada en el sistema puede disminuir libremente. Los elementos no se reacoplan automáticamente, es decir, permanecen separados hasta que son acoplados manualmente o mediante un dispositivo. La posición para mantener la calidad del equilibrio durante el reacople sincronizado está marcada en el limitador.

Los nuevos limitadores para bancos de ensayo están provistos de brida de salida para que el cliente pueda incorporar diferentes elementos o con acoplamientos con 1 o 2 paquetes de láminas, rígidos a la torsión. Además de la conexión clásica de 2 ejes, mayr® transmisión de potencia, ofrece bridas adaptadoras para la integración directa de bridas de medición estándar. Esto permite unos diseños extremadamente compactos. La serie EAS®-HSC está disponible en 5 tamaños diferentes y abarca una gama de pares de entre 5 y 1.000 Nm. Dependiendo del tamaño se permiten velocidades de entre 6.000 y 12,000 rpm. Hasta el momento, la serie EAS®-HSE se ofrece en 3 tamaños con pares de 500 a 5.700 Nm y se está planificando introducir otros cuatro tamaños adicionales. Con ello la gama completa abarcará valores de par de entre 300 y 25.000 Nm y velocidades de hasta 16.000 rpm. Gracias a sus características, los nuevos limitadores de par EAS®-HSC y EAS®-HSE son idóneos no solo para bancos de ensayo, sino que también son perfectos para todos los demás ejes de transmisión de alta velocidad.

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