Novos limites de aplicação para embraiagens limitadoras de binário

Embraiagens limitadoras de binário perfeitas para bancos de ensaio

As aplicações para bancos de ensaio exigem demasiado esforço das embraiagens limitadoras de binário, desgastando rapidamente os designs padrão disponíveis no mercado. Por isso, a mayr^® power transmission desenvolveu novas embraiagens limitadoras de binário que satisfazem as exigências e que são adequadas para velocidades que atingem as 16.000 rotações por minuto.

Na categoria de líderes de mercado a nível mundial, a mayr^® power transmission tem vindo a disponibilizar, durante décadas, uma gama de produtos extremamente abrangente de embraiagens limitadoras de binário magnéticas, reguláveis e comutáveis, com sustentação de carga, desconexão de carga, limitação de binário e de força, bloqueio por fricção e bloqueio efectivo. Apesar desta abrangente seleção, a empresa regista permanentemente exigências de todos os diferentes ramos para novas embraiagens limitadoras de binário otimizadas para uma respetiva aplicação, uma vez que as séries padrão disponíveis no mercado não conseguem satisfazer plenamente as crescentes exigências.

A tecnologia dos bancos de ensaio é uma das áreas de aplicação. Neste caso, as embraiagens limitadoras de binário devem ser, principalmente, adequadas para velocidades extremamente elevadas. Além de que devem possuir a capacidade de transmitir binário sem folga e com rigidez de torção. Em caso de avaria, deve ser garantida a proteção dos sistemas de elevada qualidade. Quando são utilizadas velocidades elevadas, a única opção adequada é uma embraiagem limitadora de binário com a separação (desengate) sem binário residual, para que em caso de sobrecarga, a energia rotativa armazenada nas massas acopladas abrande livremente.

Com as séries EAS^®-HSC e EAS^®-HSE, a mayr^® power transmission desenvolveu novas embraiagens limitadoras de binário adaptadas às exigências extremas da tecnologia dos bancos de ensaio. As duas séries de construção são baseadas em princípios de conceção experimentados e testados que têm demonstrado o seu valor durante décadas.

A condição essencial para a utilização de uma embraiagem limitadora de binário em aplicações de alta velocidade é, entre outras, a elevada qualidade do equilíbrio em cada componente individual, de maneira a alcançar um funcionamento suave e ideal da transmissão graças à combinação dos vários componentes. Quando a velocidade aumenta, os desequilíbrios provocam forças centrífugas e vibrações muito acentuadas. Esta situação sobrecarrega toda a estrutura do banco de ensaio, provoca o funcionamento desigual e falsifica os resultados dos testes dos dispositivos de medição. Por esse motivo, a otimização do desequilíbrio da massa era uma prioridade máxima no desenvolvimento das novas embraiagens de alta velocidade.

Em comparação com as embraiagens limitadoras de binário padrão disponíveis no mercado, as novas embraiagens para bancos de ensaio EAS^®-HSC e EAS^®-HSE dispõem de numerosas características técnicas. Num primeiro momento, é notável o design extremamente compacto das embraiagens. A densidade de elevado desempenho reduz as massas em rotação e tem um efeito positivo na suavidade do funcionamento e na dinâmica da máquina.

As embraiagens limitadoras de binário são compostas por muitos componentes individuais que não devem alterar as suas posições na embraiagem montada e também em caso de sobrecarga. Isto é assegurado através de certas características de design. Adicionalmente, a embraiagem está equilibrada quando está completamente instalada para uma qualidade de equilíbrio de 2,5 Gs, com uma velocidade de referência de 3000 rpm.

De maneira a garantir que a embraiagem limitadora de binário completamente instalada e configurada para o respetivo binário e equilíbrio, também fornece a qualidade de equilíbrio necessária após a integração no sistema do cliente, a abertura da junta entre o eixo do cliente e o furo da embraiagem é minimizada. Os furos da embraiagem são concebidos num nível 6 de qualidade nas séries padrão. Além disso, a ligação eixo/cubo de bloqueio por fricção assegura uma transmissão de binário sem folgas.

As forças de reação externas que afetam a flange de saída das embraiagens de alta velocidade são absorvidas por um rolamento da embraiagem de elevada qualidade e, portanto, não influenciam o mecanismo de desengate. A limitação de binário exata permanece intacta. Em caso de bloqueio da transmissão, a embraiagem limitadora de binário desengata instantaneamente. O lado de entrada até ao lado de saída da EAS-High Speed é acelerado muito rapidamente. O rolamento da embraiagem de elevada qualidade está desenhado para absorver estas acelerações.

Após a ocorrência de uma sobrecarga, a posição dos vários componentes entre si não se pode alterar. Durante o desengate da embraiagem, a entrada e a saída são rodadas em relação uma à outra. Por conseguinte, deve-se assegurar que a posição inicial é restabelecida após o novo engate. É por este motivo que as novas embraiagens do banco de ensaio são de desengate, com reengate síncrono.

Na EAS^®-HSC, o binário é transferido através de esferas que se engatam simultaneamente nas ranhuras do cubo e na flange de saída durante o funcionamento normal. As molas pré-tensionam as esferas através de um anel. A quantidade de força da mola é proporcional ao binário transmissível. Este princípio também permanece sem folga em caso de desgaste das ranhuras. A mayr^® power transmission utiliza molas com a curva característica descendente nas suas embraiagens limitadoras de binário. Isto significa que o binário é transmitido com rigidez de torção até que os valores de desengate pré-configurados sejam alcançados. Em caso de sobrecarga, a força de pré-tensão da mola é reduzida e a embraiagem desengata no momento exato.

Após o desengate, um mecanismo especial de desengate assegura que a embraiagem permanece desengatada. A transmissão pode abrandar livremente. Durante o tempo de paragem não se verificam impactos de engate, o que poderia ter um efeito negativo na transmissão, em particular no dispositivo de medição do binário. A unidade de transmissão de binário está concebida para que o reengate seja apenas possível na posição de desengate. Isto significa que os vários componentes da embraiagem têm sempre a mesma posição angular entre si durante o funcionamento e que a qualidade do equilíbrio é mantida. O mecanismo de desengate especial permite que se volte a engatar com rapidez e facilidade sem grande emprego de força.

Na EAS^®-HSE, os vários elementos de sobrecarga transmitem o binário através de um bloqueio efetivo. Em caso de sobrecarga, estes elementos de sobrecarga desengatam-se e separam a entrada e a saída quase sem binário residual, com elevada precisão de corte repetição. A energia cinética das massas rotativas armazenadas no sistema pode desacelerar livremente. Os elementos não se voltam a engatar automaticamente. Permanecem separados até que sejam reengatados manualmente ou através de um dispositivo. A posição para o reengate síncrono de modo a manter a qualidade do equilíbrio está claramente assinalada na embraiagem.

As novas embraiagens dos bancos de ensaio são fornecidas em design flange para a fixação dos elementos provenientes do cliente ou com acoplamentos do conjunto do disco com junta única ou junta dupla torsionalmente rígidas. Para além da ligação clássica de 2 eixos, a mayr^® power transmission oferece um adaptador de flanges para a integração direta de flanges de tamanho padrão. Isto permite designs extremamente compactos.

A série EAS^®-HSC abrange um binário nominal de 5 a 1000 Nm com 5 tamanhos de construção. Dependendo do tamanho, são permitidas velocidades entre as 6000 e as 12.000 rpm. Para a série EAS^®-HSE, já foram realizados até agora 3 tamanhos para valores de binário de 500 até 5700 Nm. Foram elaborados planos para quatro tamanhos adicionais. A série completa estará apta a abranger valores de binário de 300 até 25.000 Nm e velocidades até 16.000 rpm.

Graças às suas características, as novas embraiagens limitadoras de binário EAS^®-HSC e EAS^®-HSE não são apenas adequadas para bancos de ensaio, mas também são a solução perfeita para todos os eixos de acionamento de alta velocidade.



Imagens do produto

Fig. 1
Ficheiro: F-5-40-Bild1.jpg
Na embraiagem EAS^®-HSE do banco de ensaio, os vários elementos de sobrecarga transmitem e limitam o binário. O binário pode ser muito variado graças ao número de elementos e à disposição das molas instaladas.

Fig. 2
Ficheiro: F-4-19-Bild3.jpg
Embraiagem limitadora de binário EAS^® desengatada e sem folga, combinada com acoplamentos do conjunto do disco ROBA^®-DS totalmente fabricados em aço e sem folga, instalados num banco de ensaio na ThyssenKrupp EGM em Langenhagen.

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