Tcc Redures De Velocidade

Resumo

Com o decorrer dos anos, o Homem tem criado máquinas cada vez mais potentes capazes de atender a todos os esforços necessários, entre elas se encontra o redutor de velocidade, que juntamente ligado a um motor exerce altos esforços em baixa velocidade.

A cada dia que passa os redutores de velocidade estão mais presentes em nosso dia-a-dia, eles podem ser encontrados facilmente em um portão elétrico, elevadores, pontes rolantes, etc.

Esse trabalho apresentará de forma simples como foram criados os primeiros redutores, alguns dos tipos de redutores que estão no mercado, seus elementos básicos e a sua aplicação.

Abstract

Over the years, humans have created more powerful machines able to meet all the necessary efforts, among them is the speed reducer, which together connected to a motor exerts high effort at low speed.

With each passing day the speed bumps are more present in our day to day, they can be easily found in an electric gate, lifts, cranes, etc..

This paper present a simple way how they were created the first gear, some types of gear that are on the market, its basic elements and their application.

INTRODUÇÃO

Um redutor de velocidade, como mostra na Figura 1, consiste num equipamento mecânico composto basicamente por uma caixa, rolamentos, eixos, engrenagens, retentores e lubrificantes. Tem como principal objetivo diminuir uma velocidade de rotação e multiplicar a força de torção em seu eixo de saída (torque), ou seja, ele é acionado, normalmente por um motor elétrico com alta rotação e baixo torque e fornece em sua saída uma rotação reduzida e um torque elevado.

Fonte: Livro Melconian 2005

Figura 1 – Exemplo de um Redutor Mecânico de velocidade

A maioria das indústrias modernas possui redutores instalados em sua planta, pois eles são essenciais para qualquer sistema de processamento industrial. Podemos citar como exemplo, fábricas dos setores de plástico e borracha, alimentício, mineração, papel e celulose, indústrias siderúrgicas e sucroalcooleiras. Podemos observar no gráfico da ilustração 4 um levantamento dos maiores setores de consumo dos últimos 5 anos. Para se ter uma idéia, uma indústria processadora de suco de laranja possui, aproximadamente, 250 unidades de redutores instalados e uma usina de açúcar e álcool possui de 70 a 100.

Esses redutores são utilizados nas mais variadas aplicações dentro dos processos de uma indústria, tais como: elevadores de carga, transportadores verticais e horizontais, esteiras, ventiladores, calandras, decantadores e agitadores de misturas, etc. Desta forma muitos fatores devem ser considerados e calculados.

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1 – História dos Redutores Mecânicos de Velocidade

Os primeiros redutores de velocidade utilizados em escala industrial foram os do tipo “coroa e rosca sem fim”. Este mecanismo, desenvolvido por Arquimedes na antiguidade e, posteriormente aperfeiçoado por Leonardo Da Vinci, era composto por um parafuso (rosca) sem fim, confeccionado em ferro, e uma coroa (engrenagem), normalmente feita de um material menos duro, sendo o bronze o que melhor se adaptou a esta aplicação, devido as suas boas características de deslizamento, o que reduz o atrito. Este sistema é utilizado até hoje, principalmente em aplicações de pequeno porte, as quais exigem baixo torque.

Figura 2 – Exemplo Mecânismo

1.1 – Motor a Vapor

No final do ano de 1700, James Watt aperfeiçoou o seu maravilhoso motor a vapor. A revolução industrial foi, praticamente movida a esse tipo de energia. Um poderoso e enorme motor podia acionar uma fábrica inteira, transmitindo potência a dezenas de máquinas por meio de polias e correias, o sistema era ineficiente e trabalhoso, mas funcionava! Melhorias chegaram por volta de 1890 quando a energia elétrica chegou ao alcance dos industriais

Figura 3 – Esquema motor a vapor

1.1 – Motor Elétrico

Os motores elétricos inovaram, porém criaram um novo problema. Eles tinham um rendimento aceitável somente em rotações bem acima daquelas necessárias às máquinas acionadas. Dessa forma, seria preciso encontrar uma forma de reduzir estas velocidade de rotação, um intermediário mecânico, um dispositivo que pudesse transmitir a potencia do motor elétrico dentro de uma rotação mais baixa, praticada pelas máquinas. O tradicional sistema de coroa e rosca sem fim, poderia ser uma alternativa. No entanto, seu rendimento era baixo e não conseguia fornecer torque suficiente

Figura 4 – Motor Elétrico

1.1 – Surgimento do Redutor de Velocidade

Este dispositivo intermediário que o mercado tanto esperava acabou surgindo. O redutor mecânico de velocidade feito com engrenagens cilíndricas. Um “bom” redutor poderia reduzir as revoluções por minuto (RPM) de um motor elétrico em até revoluções por hora (RPH). Este equipamento era a ponte que ligava o motor à máquina. Agora seria possível transmitir potência em uma infinidade de reduções. Enfim, junto com o motor elétrico criaram uma silenciosa e sofisticada revolução industrial.

Obs: As engrenagens cilíndricas proporcionaram ao novo modelo de redutor uma maior capacidade mecânica em transmissões de potência e torque, com um desgaste pouco menor que os modelos de coroa e rosca, com menos aquecimento e um melhor rendimento

2 – Elementos básicos

Os elementos básicos de um redutor são os retentores, rolamentos, lubrificante, carcaça, eixos e engrenagens, logo abaixo temos a definição.

2.1– Retentores

Retentor é como um vedador dinâmico, destinado à retenção de óleo, graxas e outros fluídos em eixos rotativos e axiais, ele possui um anel metálico para dar a rigidez ao perfil e uma vedação de borracha acoplada com mola helicoidal.

A função do retentor é assegurar a vedação entre o eixo com movimento