Acoplamento de guindastes
O acoplamento é um componente mecânico utilizado para conectar dois eixos, permitindo que girem juntos e transmitam movimento e torque. Em transmissões de potência de alta velocidade e alta exigência, o acoplamento também desempenha a função de amortecimento e melhoria do desempenho dinâmico do eixo. O acoplamento é composto por uma parte esquerda e uma parte direita, que são conectadas respectivamente ao eixo motor e ao eixo movido (utilizado para conectar fontes de energia como redutores e motores). A maioria das máquinas de potência é conectada à máquina de trabalho por meio de um acoplamento.
Acoplamento de engrenagem do tambor do guindaste
Os acoplamentos de engrenagem de tambor para guindastes são os acoplamentos compensadores mais utilizados em mecanismos de deslocamento de guindastes. Cada um consiste em um anel de engrenagem interno e um meio acoplamento externo flangeado com o mesmo número de dentes. O torque é transmitido pelo engrenamento dos dentes internos e externos. O perfil mais comum é o de dente coroado, cuja superfície externa é usinada como parte de uma esfera centrada no eixo da engrenagem. A folga resultante entre o dente e o flanco permite maior desalinhamento angular e aumenta a capacidade de torque.
Condições de operação
- Temperatura: −20 °C a 80 °C
- Adequado para rotação contínua para frente e para trás em velocidades médias a altas; em ambientes empoeirados, é necessária uma vedação confiável e a reposição periódica de graxa.
- Não é adequado para grandes desalinhamentos angulares, amortecimento de vibrações, posicionamento de precisão sem folga ou serviços altamente corrosivos sem proteção.
Principais características
- Tanto o anel de engrenagem interno quanto o externo utilizam um perfil de dente involuto; os flancos dos dentes são cementados e temperados até uma dureza superficial de 58–62 HRC, permitindo que o acoplamento suporte cargas de choque substanciais.
- O perfil coroado mantém o contato em toda a face do dente e compensa maiores desalinhamentos angulares e radiais; a compensação angular medida atinge 1,5°. A estrutura é compacta, com um pequeno raio de giro e alta eficiência de transmissão.
- A face curva do dente oferece uma área de contato maior, portanto, um acoplamento de engrenagem coroada transmite mais torque para um determinado tamanho; em comparação com um acoplamento de dente reto, sua capacidade de torque é 20%–30% maior, proporcionando um serviço mais confiável.
Formulários
Durante a operação, o movimento relativo do eixo faz com que os dentes de engrenamento deslizem periodicamente na direção axial, causando desgaste da face do dente e perda de potência. Portanto, os acoplamentos de engrenagem para tambores de guindastes exigem lubrificação e vedação eficazes. Eles são adequados para acionamentos de baixa velocidade e serviço pesado que transmitem alto torque, toleram deslocamento relativo substancial e não exigem alinhamento preciso durante a instalação.
Os locais típicos incluem a conexão entre o eixo de saída do redutor e o tambor de içamento em pontes rolantes e pórticos de classe de serviço M5 e superior, e juntas nos longos eixos de transmissão dos mecanismos de deslocamento da ponte.
Acoplamento Crane Oldham
Os acoplamentos Oldham para guindastes metálicos são a variante mais comum. Consistem em duas metades de acoplamento com ranhuras nas faces extremas e um disco intermediário com linguetas perpendiculares em lados opostos. À medida que o disco desliza dentro das ranhuras, o acoplamento Oldham para guindastes metálicos compensa o desalinhamento radial e angular e uma pequena quantidade de deslocamento axial, proporcionando uma conexão de eixo sem folga ou com folga mínima.
Condições de operação
- Temperatura: −20 °C a 70 °C
- Adequado para baixas velocidades até 250 rpm com carga constante.
- Não é adequado para altas velocidades, inversões de marcha bruscas frequentes ou ambientes com requisitos rigorosos de ruído e limpeza.
Principais características
- Cada metade do acoplamento é fixada ao seu eixo por uma chaveta ou dispositivo de fixação e possui um sulco radial perfilado na sua face final para engatar no disco intermediário. Esta configuração compacta apresenta dimensões radiais reduzidas e adapta-se a instalações com espaço limitado.
- Como transmite energia por meio de contato puramente mecânico, sem elementos elastoméricos, sua eficiência de transmissão é alta, normalmente superior à do modelo 98%.
- O acoplamento elimina cargas adicionais entre eixos que podem surgir durante o controle automático do motor, distribui as cargas de maneira mais uniforme pelas superfícies de trabalho, transmite um torque substancial e oferece alguma proteção contra sobrecarga.
Formulários
Com alta rigidez torsional e compensação de desalinhamento, os acoplamentos Oldham para guindastes podem conectar linhas de eixo de alto torque e baixa velocidade. Eles também são adequados para acionamentos que exigem operação suave, velocidade moderada ou precisão posicional.
As aplicações típicas incluem os mecanismos de deslocamento da ponte e do carro de pontes rolantes e pórticos de classe de serviço M3 e inferiores, bem como guindastes de braço montados em coluna.
Acoplamento de pino flexível para guindaste
Os acoplamentos flexíveis de pino para guindastes unem duas metades de acoplamento com pinos elásticos não metálicos encaixados em seus furos de flange. Geralmente feitos de nylon, os pinos transmitem um torque relativamente alto, oferecendo compensação limitada para o desalinhamento do eixo.
Condições de operação
- Temperatura: −20 °C a 70 °C
- Indicado para acionamentos de motor para redutor, conjuntos de bombas e ciclos frequentes de partida e parada.
- Não é resistente à imersão em óleo ou solvente, ao envelhecimento em altas temperaturas ou à fragilização do nylon em baixas temperaturas; não é indicado para torque muito elevado.
Principais características
- O design com pinos elásticos é simples, fácil de fabricar e rápido de desmontar. Os pinos de nylon podem ser substituídos removendo-se a placa de retenção sem mover nenhuma das metades do acoplamento.
- Os pinos são geralmente feitos de náilon 6, um material autolubrificante que não requer lubrificação externa e mantém a área de trabalho limpa, embora produza um ruído relativamente alto.
- Para um determinado torque, seu diâmetro de rotação é geralmente menor do que o de um acoplamento de engrenagem, o que lhe confere um tamanho compacto e peso leve, permitindo que ele substitua parcialmente os acoplamentos de engrenagem em muitas aplicações.
Formulários
Durante a operação, os pinos sofrem cisalhamento e compressão. Embora a força de cisalhamento seja pequena, a confiabilidade operacional é limitada; portanto, os acoplamentos flexíveis de pino para guindastes são projetados para acionamentos de velocidade moderada com demandas modestas, em vez de serviços pesados ou de alta velocidade.
É comumente utilizado nos mecanismos de deslocamento de pontes rolantes e pórticos rolantes abaixo da classe de serviço M4.
Acoplamento de junta universal para guindaste
O acoplamento universal mais comum para guindastes é a junta Cardan, montada a partir de dois garfos, um rolamento transversal e um eixo fixo. Sua estrutura com rolamento transversal permite um ângulo considerável entre os eixos — normalmente entre 35° e 45° — e compensa o deslocamento relativo dos eixos durante a operação, incluindo desalinhamento axial e angular.
Condições de operação
- Temperatura: −20 °C a 120 °C como padrão, até −40 °C com personalização para baixas temperaturas.
- Utilizado para transmissão por eixos que se cruzam; uma junta simples opera em velocidade não constante, enquanto um arranjo de junta dupla opera em velocidade constante.
- Não é adequado para altas velocidades combinadas com grandes ângulos, condições de lubrificação deficiente ou acionamentos síncronos de precisão.
Principais características
- A junta universal de eixo transversal possui uma estrutura compacta e racional, alta capacidade de carga geral e maior segurança durante operação prolongada.
- Sua grande capacidade de carga se traduz em maior torque transmitido, tornando-o especialmente eficaz para máquinas onde o diâmetro de giro é limitado, pois proporciona uma transmissão de potência suave.
- Com uma eficiência de transmissão tão alta quanto 98%, aumenta a produtividade e contribui para a economia de energia.
Formulários
Como uma única junta universal gera flutuações instantâneas de velocidade angular devido à sua articulação espacial de quatro barras, as transmissões de alta precisão normalmente empregam uma configuração de junta universal dupla. Com capacidade para suportar torque e velocidade consideráveis, ela é adequada para serviços de transmissão de alta velocidade ou para aplicações pesadas.
Os acoplamentos universais para guindastes são comumente usados em eixos de transmissão de longa distância de pontes rolantes e pórticos de grande tonelagem. Eles também são adequados para acionamentos que exigem grande compensação angular.
Parâmetros de seleção de acoplamento de guindaste
| Parâmetro | Acoplamento de engrenagem do tambor do guindaste | Acoplamento Crane Oldham | Acoplamento de pino flexível para guindaste | Acoplamento de junta universal para guindaste |
|---|---|---|---|---|
| Torque nominal | 100–250.000 N·m | 16–10.000 N·m | 10–20.000 N·m | 500–500.000 N·m |
| Compensação Angular | ≤ 1,5° | ≤ 0,6°–0,7° | ≤ 2° | ≤ 15° |
| Capacidade de amortecimento | Nenhum | Nenhum | Forte | Nenhum |
| Lubrificação necessária | Graxa | Graxa | Nenhum | Graxa |
| Aplicações típicas | Caixa de engrenagens – tambor, eixos de transmissão longos | Tambores de baixa velocidade, acionamentos curtos com grande desalinhamento | Motor-redutor | Eixos longos e de grande vão |
| Ciclo de substituição | 3 a 5 anos | 1–3 anos (disco de fricção) | 1–1,5 anos (pinos de nylon) | 2–4 anos (com suporte cruzado) |
Operação segura de acoplamentos de guindaste
Como o acoplamento fica entre todos os mecanismos de deslocamento, ele afeta diretamente o funcionamento normal de todo o guindaste. Os seguintes pontos devem ser observados durante a operação:
- O acoplamento não deve apresentar distorção axial ou deslocamento radial além dos limites permitidos, de forma a preservar sua função de transmissão.
- Nenhum parafuso pode estar solto ou faltando.
- Engrenagens e acoplamentos Oldham devem ser lubrificados regularmente — normalmente com graxa a cada 2 a 3 meses — para evitar desgaste severo das engrenagens, o que pode levar a consequências graves.
- O comprimento de contato da face do dente de um acoplamento de engrenagem não deve ser inferior a 70% da largura da face, e sua folga axial não deve exceder 5 mm.
- Rachaduras não são permitidas; caso surja alguma rachadura, o acoplamento deve ser substituído.
- As chaves de acoplamento devem encaixar firmemente e não devem ficar soltas.
- Em um acoplamento de engrenagens, quando o desgaste da espessura do dente exceder 15% da espessura original do dente em mecanismos de içamento ou 25% em mecanismos de deslocamento, ou sempre que um dente estiver quebrado, o acoplamento deve ser condenado.
- Os anéis elastoméricos dos acoplamentos de pino e as vedações dos acoplamentos de engrenagem devem ser substituídos imediatamente se estiverem danificados ou envelhecidos.
Os acoplamentos para guindastes DGCRANE são fabricados com materiais de alta qualidade e seguindo rigorosos padrões de produção. Esses acoplamentos não apenas atendem a diversas demandas de torque e compensação de desalinhamento, como também reduzem o tempo de inatividade inesperado causado por falhas na transmissão. Seja para acoplamentos elásticos com amortecimento de vibração ou juntas universais de alto ângulo, os acoplamentos para guindastes DGCRANE oferecem desempenho consistente, tornando-os a escolha ideal para uma transmissão de potência estável e de longa duração em guindastes.
