Redutor de velocidade: funcionamento e aplicações

Redutor de velocidade: funcionamento e aplicações

O redutor de velocidade é um dispositivo mecânico que reduz a rotação de motores enquanto aumenta o torque, permitindo que máquinas operem com a potência e a velocidade ideais para suas funções específicas. Ele utiliza um conjunto de engrenagens para transferir energia de forma eficiente, adaptando a força às demandas de diferentes aplicações industriais.

Nesse artigo, vamos explorar sobre o funcionamento e a aplicação de redutores de velocidade na indústria. Também temos um episódio de podcast em que entrevistamos Antônio Cabral, especialista na área de redutores de velocidade, em que ele compartilha todo o seu conhecimento sobre estes equipamentos:

Os redutores industriais são a espinha dorsal de inúmeras aplicações, desde a geração de energia até a fabricação de alimentos. A precisão que um redutor de velocidade oferece e a sua capacidade de transformar energia bruta em movimentos controlados, são fundamentais para garantir a realização de tarefas complexas e delicadas de diferentes tipos de máquinas.

Redutor de velocidade da Zanini Renk.

O que é redutor de velocidade?

O redutor de velocidade é um equipamento mecânico utilizado para diminuir a rotação de um motor e, ao mesmo tempo, aumentar o torque. Isso garante que as máquinas operem na velocidade e força ideiais para suas funções.

Sua ação melhora a capacidade de trabalho do motor. É semelhante ao funcionamento da marcha de uma bicicleta.

Sistema de redução de velocidade de uma bicicleta.

Redutores de velocidade otimizam o desempenho e a eficiência energética, pois executam a regulagem da velocidade do motor com menor desperdício de energia possível.

Existem diversos tipos de redutores de velocidade industriais, para vários usos específicos. Seja com engrenagens retas, helicoidais ou cônicas, os redutores são adaptados para as exigências de cada aplicação, com arranjos de eixos que podem ser paralelos, angulares ou até mesmo coaxiais. 

Princípios básicos de funcionamento do redutor

Para controlar o torque e velocidade das máquinas e motores, os redutores de velocidade operam de acordo com alguns princípios básicos.

Amplificação do torque

A principal função de um redutor de velocidade é aumentar o torque fornecido pela fonte de energia. Isso é realizado através de um conjunto de engrenagens que multiplicam a força sem alterar o nível total de potência.

Redução da velocidade

Como o próprio nome sugere, os redutores de velocidade diminuem a velocidade de entrada para uma saída mais controlada e adequada à aplicação. Isso é feito através de engrenagens, de forma que a engrenagem de saída, com mais dentes, gira mais lentamente que a engrenagem de entrada, resultando em uma saída de velocidade reduzida e torque ampliado.

Engrenagens

A relação de engrenagens é o que determina como a energia é transferida e transformada dentro do redutor. Ela é calculada com base no tamanho e no número de dentes das engrenagens envolvidas. Por exemplo, uma relação de 2:1 indica que a engrenagem de saída gira à metade da velocidade da engrenagem de entrada.

Aplicações

Os redutores de velocidade podem ser empregados em diversos setores do ramo industrial:

  • Maquinário industrial: o redutor industrial pode ser empregados em fábricas e linhas de montagem para controlar a velocidade de esteiras transportadoras, prensas, máquinas de corte, e outros equipamentos industriais.
  • Automóveis: em veículos, especialmente nos sistemas de transmissão, redutores de velocidade são usados para ajustar a relação entre a velocidade do motor e a velocidade das rodas, permitindo uma condução mais eficiente e controle do veículo.
  • Aerogeradores: os redutores são utilizados para converter a velocidade de rotação relativamente lenta das pás do rotor em uma velocidade maior necessária para gerar eletricidade eficientemente.
  • Sistemas de elevação e movimentação: guindastes, elevadores e outros equipamentos para movimentação de carga podem se beneficiar dos redutores de velocidade, pois estes ajustam a velocidade e o torque conforme a necessidade.
  • Robótica: neste setor, redutores planetários são amplamente utilizados por conta de sua alta precisão e capacidade de suportar cargas elevadas, sendo fundamentais para o movimento controlado de braços e articulações robóticas.
  • Equipamentos de processamento de alimentos: misturadores, moinhos, transportadores e máquinas de embalagem podem utilizar redutores de velocidade para garantir a velocidade e o torque adequados durante o processamento e a embalagem dos alimentos.
  • Equipamentos agrícolas: em maquinário agrícola, como tratores, colheitadeiras, sistemas de irrigação, moagem, e outros, os redutores são utilizados para adaptar a saída de potência do motor às necessidades específicas de diferentes tarefas.

Estes são apenas alguns exemplos dos possíveis usos de um redutor, porém, seu uso se estende por muitos outros setores.

Redutores de velocidade Zanini Renk em operação na indústria.

A escolha do redutor ideal

Escolher o redutor de velocidade adequado para cada aplicação é uma decisão importante que depende das necessidades específicas de desempenho. Por isso é preciso considerar:

  • Torque do motor
  • Geometria da carcaça
  • Velocidade do motor
  • Desempenho geral do motor

A relação de redução é o que determina a velocidade de saída com base na velocidade do motor, medida em RPM (rotações por minuto).

A escolha ainda envolve análises técnicas, considerações sobre montagem, tamanho e forma do redutor, bem como a eficiência de tamanho das diferentes configurações de engrenagens.

Por exemplo, na robótica, redutores planetários ou cicloidais são preferidos por suas capacidades de alta precisão e manejo de torques elevados. Em outros setores, diferentes tipos podem ser mais adequados dependendo das demandas de velocidade, espaço e força.

Vantagens do redutor de velocidade 

O redutor de velocidade contribui para o aumento da produtividade e redução dos custos de manutenção. Estes equipamentos são projetados para atender as necessidades de ambientes industriais exigentes da forma mais eficiente possível.

Veja mais vantagens dos redutores de velocidade:

Otimização do desempenho de motores e redução de custos

O redutor de velocidade permite o uso de motores de menor potência para alcançar a saída desejada. Isso é possível poiso redutor aumenta o torque do motor, permitindo que um motor menor execute tarefas que normalmente exigiriam um motor de maior potência. Esta abordagem reduz o custo inicial de compra e contribui para a economia a longo prazo.

Proteção dos equipamentos

Em situações de sobrecarga, é o redutor de velocidade que absorve o impacto inicial, protegendo o motor de danos. Essa proteção adicional contribui para uma maior vida útil do motor e reduz a necessidade de manutenção ou substituição frequente.

Eficiência energética

Quando um motor opera diretamente em uma máquina, ele pode ter que funcionar em velocidades mais altas para gerar o torque necessário, o que aumenta o consumo de energia e gera calor excessivo. O redutor de velocidade ajuda a manter o motor operando em uma faixa de eficiência ótima, reduzindo o consumo de energia e minimizando o risco de superaquecimento.

Melhorias na segurança operacional

O redutor oferece um controle mais preciso sobre a operação da máquina, isso garante eficiência em processos que exigem alta precisão e segurança. A precisão também minimiza o risco de acidentes, aumentando a segurança geral do ambiente de trabalho.

Manutenção e cuidados com o redutor de velocidade

O redutor de velocidade industrial exige alguns cuidados para manter seu desempenho e evitar falhas que possam levar a paradas inesperadas na produção. Por isso, a manutenção é uma atividade estratégica que aumenta a vida útil dos equipamentos e garante que eles operem dentro dos padrões de segurança exigidos.

Existem dois tipos principais de manutenção para redutores de velocidade: preventiva e corretiva.

Manutenção preventiva

  • Objetivo: Antecipar e evitar falhas. 
  • Procedimentos típicos: Inspeções regulares, substituição de eixos, roscas sem fim, retentores e rolamentos; medição das folgas entre os dentes das engrenagens; outros ajustes necessários.
  • Periodicidade: Deve ser programada regularmente, seguindo um cronograma estabelecido.

Manutenção corretiva

  • Objetivo: Responer a falhas ou problemas que já ocorreram.
  • Procedimentos típicos: Observação de sinais como superaquecimento, vazamentos de óleo e ruídos anormais.
  • Custo e Tempo: Geralmente mais custosa e demorada do que a manutenção preventiva, dependendo da gravidade do problema.

Dentre estas, a manutenção preventiva é a melhor opção para evitar paralisação da produção e prejuízos financeiros. Por ser realizada regularmente, minimiza as chances de problemas que possam causar grandes prejuízos e até mesmo risco para os operadores.

A realização periódica das manutenções também contribui para a sustentabilidade operacional, pois reduz a necessidade de substituições frequentes de equipamentos.

É fundamental poder contar com o suporte de empresas especializadas que oferecem serviços de manutenção para redutores. A Zanini Renk está a quasee 50 anos no mercado, e possui uma equipe altamente capacitada que realiza manutenção em redutores de todas as marcas.

Manutenção de redutor de velocidade Zanini Renk

Tipos de redutores de velocidade Zanini Renk

Conheça as diferentes linhas de redutores de velocidade Zanini Renk, cada um projetado para atender as necessidades específicas de diversos setores industriais.

Torqmax

O Torqmax é patenteado pela Zanini Renk, desenvolvido especificamente para o processo de moagem da cana-de-açúcar. É reconhecido por sua confiabilidade e desempenho superior, oferecendo maiores capacidades de transmissão de torque, baixo nível de ruído, baixo custo de manutenção e uma vida útil prolongada. Temos mais de 500 máquinas operando há quase 30 anos em usinas de toda a América.

Duomax

O redutor Duomax é uma solução inovadora para a operação de moagem em usinas, oferecendo um acionamento duplo robusto e personalizado, ideal para otimizar a eficiência operacional.

Planetário Revolution

O Revolution é um redutor planetário moderno, conhecido por sua leveza, compactação e alta densidade de torque. É uma escolha excelente para sistemas robóticos e de automação que requerem precisão e eficiência.

Vertidrive

Destinado a aplicações no setor de cimento e mineração, o Vertidrive se destaca por sua versatilidade e desempenho em ambientes industriais desafiadores.

Combidrive

Também utilizado nos setores de cimento e mineração, o Combidrive é conhecido por sua eficiência e adaptabilidade a diferentes contextos industriais.

Turborredutor, Turborredutor Geração W e Turborredutor Turbomax

Focados na termogeração, estes redutores são projetados para atender às necessidades específicas de geração de energia, oferecendo alto desempenho e durabilidade.

A Zanini Renk é referência em redutores de velocidade e desenvolve seus equipamentos com a mais alta tecnologia e precisão, garantindo desempenho, eficiência e confiabilidade para diversos tipos de aplicações industriais. Entre em contato com nossa equipe.

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