O que é a irreversibilidade de um redutor

Por vezes, existem aplicações particulares que requerem a completa reversibilidade, outras, a completa irreversibilidade do redutor de roda de coroa e sem-fim.

Daí ser importante explicar o comportamento de um redutor de roda de coroa e sem-fim quando a velocidade de rotação do sem-fim é reduzida na roda de coroa.

A reversibilidade ou irreversibilidade de um redutor é influenciada de modo determinante pelo rendimento que, por sua vez, depende dos seguintes parâmetros:

• Ângulo de hélice (γ)
• Precisão da maquinagem das peças
• Acabamento superficial
• Velocidade de deslizamento

A irreversibilidade de um redutor pode ser definida pela impossibilidade do próprio redutor adquirir um movimento do eixo de saída sob o efeito da carga resistente que se tornou carga motora.

O rendimento dinâmico revela uma evolução, devido a uma melhor malha dos perfis conjugados da roda de coroa e do sem-fim, em função da introdução, em vários tamanhos, do perfil "ZI" (tipo evolvente), bem como à utilização de rolamentos cónicos no eixo de entrada e a uma lubrificação com óleo em vez de massa lubrificante.

O rendimento dos perfis dentados é o fator mais relevante na determinação do rendimento global do redutor e está, em grande medida, ligado ao ângulo da hélice dos perfis. A irreversibilidade baixa requer grandes ângulos de hélice, o que corresponde a rendimentos mais elevados.

De modo a obter a solução apropriada às exigências de uma determinada aplicação que necessite características mais ou menos acentuadas de irreversibilidade, é crucial examinar a diferença entre irreversibilidade estática e irreversibilidade dinâmica.

Irreversibilidade estática

Esta condição, que é a que se pode obter mais facilmente, é a que se confirma quando não é possível colocar em rotação o redutor aplicando uma carga no eixo de saída, mesmo na presença de momentos de torção elevada.

Um redutor tem uma baixa irreversibilidade estática quando é possível colocá-lo em movimento aplicando uma carga no eixo de saída, na presença de elevados momentos de torção e/ou vibrações ou oscilações da carga.

O Rendimento Estático, ou Static Reversability (RS), é a condição teórica para obter a irreversibilidade estática, com o valor de RS < 0,5

A condição inversa, ou seja, a reversibilidade estática, ocorre sempre que RS > 0,55 tendo em conta que, quanto maior for RS, melhor serão as condições de reversibilidade estática.

Em geral, valem as seguintes relações entre atrito estático e reversibilidade:

• RS < 0,5
• Escassa estática nula
• RS = 0,55
• Escassa reversibilidade estática (incerto)
• RS > 0,55
• Boa reversibilidade estática (melhora com o aumento do rendimento estático).

Irreversibilidade Dinâmica

Irreversibilidade dinâmica é a condição mais difícil de se obter. Esta verifica-se quando, ao cessarem as causas que mantêm a rosca em rotação, interrompe instantaneamente o movimento de rotação do eixo de saída.

A irreversibilidade dinâmica é uma condição onde é necessário suspender e conter a carga mesmo sem a intervenção de um travão.

O Rendimento Dinâmico, ou Dynamic Irreversibility (RD), é a condição teórica para obter a irreversibilidade dinâmica, com o valor de RD < 0,5

A condição inversa, isto é, a reversibilidade dinâmica ocorre quando RD < 0,5

Entre os fatores que mais influenciam o rendimento dinâmico assinala-se a própria velocidade de rotação (quanto mais elevada ela for, mais este é elevado) e as vibrações mais ou menos contínuas da carga.

Os tópicos seguintes mostram os casos de irreversibilidade em função do ângulo de hélice. Naturalmente, devem ser considerados com suficiente aproximação, porque são influenciados por outros fatores aplicativos que modificam mais ou menos drasticamente a situação:

Maior de 20°

• Total reversibilidade seja estática seja dinâmica.

De 10° a 20°

• Reversibilidade dinâmica total;
• Reversibilidade estática quase total;
• Rapidez de retorno.

De 8° a 10°

• Reversibilidade dinâmica quase total;
• Reversibilidade estática incerta, possível, de qualquer modo, sob o efeito de vibrações;
• Rapidez de retorno.

De 5° a 8°

• Reversibilidade estática quase nula;
• Reversibilidade dinâmica bastante escassa, mas possível no caso de vibrações.

De 3° a 5°

• Irreversibilidade estática quase perfeita;
• Reversibilidade dinâmica muito escassa, possível apenas no caso de acentuadas; vibrações, sob a forma de pequenos movimentos irregulares.

Abaixo dos 3°

• É a condição que garante a irreversibilidade estática perfeita e dinâmica quase perfeita.