Reductor Helicoidal Explicado: Aumenta Par y Controla Velocidad en Sistemas de Automatización

Un reductor helicoidal es un dispositivo usado para controlar la velocidad de salida de una máquina o un motor. Se usa comúnmente en sistemas de control de automatización. Los dos objetivos primarios de un reductor helicoidal, así como de otros reductores, son multiplicar la cantidad de par que es generada por una fuente de energía de entrada para reducir la velocidad del recurso de energía de entrada y amplificar la cantidad de trabajo para lograr la velocidad de salida deseada.

La fuente de energía de una máquina o un sistema de control de automatización es usualmente ya sea un motor o un motor. Generalmente hay una caja de engranajes que complementa el motor a través de un eje de salida. El reductor helicoidal es un componente principal de la caja de engranajes que amplifica el par y controla la velocidad. Típicamente, el par aumenta mientras la velocidad reduce. Para aumentar el par, el eje de salida de una caja de engranajes rota más lento que el eje de entrada de un motor.

Asimismo, el eje de salida que es controlado por el reductor en la caja de engranajes puede rotar a una tasa más rápida que el eje de entrada. Por lo tanto, la velocidad de salida de la máquina o el sistema es más rápida y así el par se reduce en consecuencia. Este mecanismo es esencial en sistemas de control de automatización porque el rendimiento de una máquina puede ser gestionado como una operación realmente requiere.

¿Cómo Funciona el Reductor Helicoidal?

Los reductores helicoidales operan más suavemente y silenciosamente comparados a otros tipos de engranajes y reductores debido a la forma en que los dientes engranan. Los dientes en un engranaje helicoidal cortan la cara del engranaje en un ángulo. Cuando dos de los dientes comienzan a engranar, el contacto no es completo de una vez. En su lugar, a medida que el engranaje rota, los dientes gradualmente engranan con el engranaje hasta que están completamente en contacto. Los reductores helicoidales pueden moverse en ambas direcciones. De cualquier manera, la configuración curva de los dientes crea una hélice mientras los dos engranajes gradualmente engranan entre sí durante la rotación.

El rango promedio del ángulo de hélice es alrededor de quince a treinta grados. La carga de empuje es afectada principalmente por la tangente del ángulo de hélice. Cuando una gran cantidad de empuje es generada, la carga de empuje es soportada por los rodamientos. Cuando se monta en ejes perpendiculares, el reductor helicoidal puede usarse para ajustar el ángulo de rotación en noventa grados. Debido al empuje que se produce cuando los engranajes helicoidales giran, el reductor helicoidal es ideal para operaciones de carga pesada. También, debido a la característica silenciosa, los reductores helicoidales se usan frecuentemente en sistemas de automatización como operaciones de elevación o tracción.

Hay diferentes tipos de reductores de velocidad que un motor o una máquina puede aplicar, y cada uno de ellos tiene sus propios pros y contras. Además de los reductores helicoidales, también hay reductores de engranajes rectos, reductores de tornillo sin fin, engranajes cónicos, etc. Todos están diseñados para controlar la velocidad y salida de par de un sistema mientras el uso puede variar debido a las características distintivas que cada uno tiene.

Los Engranajes Rectos (Spur Gears)

Los engranajes rectos son los engranajes más comunes que se usan para grandes reducciones de engranajes. Los dientes de los engranajes rectos son rectos en lugar de curvos. Los engranajes están montados en diferentes ejes de movimiento en una configuración paralela. Son comunes porque la aplicación de los engranajes rectos es bastante amplia. Se pueden ver en lavadoras, o relojes de cuerda, etc. A diferencia de los engranajes helicoidales, se usan más en dispositivos compactos y autónomos en lugar de sistemas de automatización.

El engranaje de los engranajes rectos es menos suave comparado a los reductores de engranajes helicoidales porque los dientes son rectos y chocan al contactar. Como resultado, cuando los engranajes rectos giran, tienden a hacer ruidos notorios. El ruido, colisión y vibración que el engranaje recto hace limitan la aplicación de ellos. Son menos probables de ser aplicados en maquinaria de precisión o sistemas de automatización.

Engranajes de Tornillo Sin Fin (Worm Gears)

Los engranajes de tornillo sin fin son otro reductor de velocidad común aplicado en una caja de engranajes. Como los engranajes rectos, los engranajes de tornillo sin fin se usan mayormente en operaciones de gran reducción de engranajes. La relación de engranaje de los engranajes de tornillo sin fin tiene un rango relativamente más amplio que otros tipos de reductores. El tornillo puede girar el engranaje pero no es capaz de girar el tornillo. Es un mecanismo de seguridad inherente que está incorporado en el diseño. Con este diseño, el engranaje no puede ir en la dirección inversa.

Los engranajes de tornillo sin fin se usan frecuentemente en un sistema transportador ya que la característica de bloqueo dada por la dirección de giro irreversible puede servir como freno o parada. Un sistema transportador es un dispositivo que transporta piezas de trabajo o componentes. El transporte de los componentes se logra por rodillos, ruedas o una correa. Los engranajes de tornillo sin fin se usan aquí para girar las partes móviles.

Engranajes Cónicos (Bevel Gears)

Los engranajes cónicos son considerados muy versátiles porque la configuración de los dientes viene en una amplia variedad de estilos. Los dientes pueden ser rectos como los engranajes rectos, pueden ser espirales como los engranajes de tornillo sin fin, y pueden ser helicoidales como los engranajes helicoidales. Los dientes rectos, al igual que los engranajes rectos, hacen ruido fuerte e impacto al engranar. Por otro lado, los dientes espirales pueden funcionar al igual que los engranajes helicoidales. Por cómo los dientes están configurados, la aplicación de engranajes cónicos es variada.