INFORMAĂ‡ĂƒO TÉCNICO-COMERCIAL - Director-TĂŠcnico SEW-EURODRIVE PORTUGAL Tel.: +351 231 209 670 . Fax: +351 231 203 685 infosew@sew-eurodrive.pt . www.sew-eurodrive.pt
SERVOREDUTORES: OPTIMIZAĂ‡ĂƒO DO DINAMISMO E POSICIONAMENTO 1. INTRODUĂ‡ĂƒO Dinamismo e flexibilidade sĂŁo sinĂłnimos de servo-accionamentos. Nestes sistemas, os servo-redutores constituem frequentemente uma autĂŞntica coluna vertebral, suportando a carga aplicada ao servomotor.
ACCIONAMENTO &UHPDOKHLUDV
RELAĂ‡ĂƒO
DE CONTROLO
DE INÉRCIAS
Accionamentos de baixa
redutores de folga
Os servo-redutores são usados com o objectivo de aumentar o binårio, adaptar as velocidades e melhorar a relação de inÊrcias (carga/motor). São caracterizados por:
CARACTERĂ?STICA
folga e baixa elasticidade
angular reduzida
Jcarga/Jmot < 20
&RUUHLD GHQWDGD redutores de folga
6HUYR DSOLFD¸Ă&#x2020;HV FRPXQV
Jcarga/Jmot < 15
angular reduzida
f f f f f f f
3HUPLWLU HOHYDGRV ELQ²ULRV (OHYDGR UHQGLPHQWR (OHYDGD ULJLGH] WRUVLRQDO /RQJD YLGD Ă&#x2021;WLO &DUJDV UDGLDLV HOHYDGDV %DL[D PDQXWHQ¸œR 5HOD¸Ă&#x2020;HV GH WUDQVPLVVÂśR LQWHLUDV VHUYR UHGXWRUHV SODQHW²ULRV H RUWRJRnais).
Aplicação standard,
&RUUHLD GHQWDGD
acoplamentos
redutores standard
Jcarga/Jmot < 10
â&#x20AC;&#x153;amortecedoresâ&#x20AC;?
Tabela 1 . Relação de inĂŠrcias em função das caracterĂsticas de controlo.
A relação entre as inĂŠrcias da carga e do motor ĂŠ representada pela letra K: K = Jcarga/Jmotor A inĂŠrcia do motor (Jmotor) ĂŠ uma caracterĂstica intrĂnseca do motor. No que diz respeito Ă inĂŠrcia â&#x20AC;&#x153;vistaâ&#x20AC;? pelo motor (inĂŠrcia da carga = Jcarga) ĂŠ obtida atravĂŠs da seguinte expressĂŁo: ÂŞ v Âş2 Jcarga = 91,2 x m x ÂŤ Q Âť + Jredutor mot Âź ÂŹnmot
em que: m = massa em Kg v = velocidade em m/s nmot = rotação do motor em rpm Jredutor = inÊrcia do redutor
Figura 1 . Servo-redutores planetĂĄrios de baixa folga angular
A relação de transmissĂŁo do redutor (relação entre a rotação de entrada e a rotação de saĂda) influencia favoravelmente a relação entre inĂŠrcias. A relação de transmissĂŁo ĂŠ apresentada pela letra i. Tem-se: 1
2. RELAĂ&#x2021;Ă&#x192;O ENTRE INĂ&#x2030;RCIAS O rotor de baixa inĂŠrcia dos servomotores sĂncronos possibilita um dinamismo elevado. A relação entre a inĂŠrcia da carga e a inĂŠrcia do servomotor š XP IDFWRU GHFLVLYR QD TXDOLGDGH GR FRQWUROR HP PDOKD IHFKDGD (VWD relação nĂŁo deve exceder os valores apresentados na tabela 1. A adaptação da inĂŠrcia da carga Ă inĂŠrcia do servomotor (redução da relação de inĂŠrcias) DSUHVHQWD XPD HQRUPH YDQWDJHP QD TXDOLGDGH GR FRQWUROR (P VHQWLGR inverso, contribuem a folga e a elasticidade.
[ ]
robĂłtica
i=
nentrada nsaĂda
=
wentrada wsaĂda
=
em que: n = Rotação w = Velocidade angular M = Binårio J = InÊrcia
MsaĂda Mentrada
ÂŞ JsaĂda va Âş 2 =ÂŤ Âť mot aÂź ÂŹ Jnentrada
4. FOLGA ANGULAR 2V VHUYR DFFLRQDPHQWRV HVWÂśR DVVRFLDGRV D DSOLFD¸Ă&#x2020;HV GLQ´PLFDV H GH elevada precisĂŁo. A precisĂŁo de um servo-redutor ĂŠ medida pela sua folga angular (folga de torção), que ĂŠ bastante inferior Ă dos redutores standard, sendo frequentes valores de 6, 3 e 1 minutos angulares. Ă&#x2030; imprescindĂvel que a folga angular do servo-redutor se mantenha inalterada durante WRGD D VXD YLGD Ă&#x2021;WLO
5. ADAPTADORES PARA SERVO-MOTORES A conexĂŁo directa do servo-redutor ao servo-motor (sem acoplamento adaptador) ĂŠ vantajosa, quer a anĂĄlise seja feita do ponto de vista econĂłmico quer do ponto de vista tĂŠcnico. Neste caso, o accionamento š GH PHQRUHV GLPHQVĂ&#x2020;HV PDLV OHYH IUHTXHQWHPHQWH R DFFLRQDPHQWR GHVORFD VH FRP D P²TXLQD H GH FXVWR LQIHULRU &RQWXGR š SRVV½YHO IRUQHFHU o redutor com adaptador para motor. Neste caso, o redutor ĂŠ fornecido com XP DGDSWDGRU FRP IODQJH TXDGUDGD &RPR DV GLPHQVĂ&#x2020;HV GRV VHUYRPRWRUHV ainda nĂŁo estĂŁo normalizados, o correcto dimensionamento do adaptador implica que sejam conhecidos os seguintes dados do servo-motor:
Figura 6 . SuperfĂcie de contacto de engrenamento.
f 'L´PHWUR H FRPSULPHQWR GR YHLR f 'LPHQVĂ&#x2020;HV GD IODQJH GL´PHWUR GLVW´QFLD HQWUH IUHLRV w f %LQ²ULR P²[LPR
3.2. Servo-Redutores Ortogonais Os servo-redutores ortogonais sĂŁo frequentemente a solução adequada HP LQVWDOD¸Ă&#x2020;HV PHF´QLFDV FRQGLFLRQDGDV SHOR UHGX]LGR HVSD¸R GLVSRQ½YHO Normalmente possuem um estĂĄgio de engrenagens helicoidais e um estĂĄgio cĂłnico de longa durabilidade, isento de desgaste. Tal como os redutores planetĂĄrios, este tipo de redutor ĂŠ particularmente silencioso. Na Figura 7 apresenta-se um servo-redutor ortogonal em corte.
Figura 8 . Servo-redutor com acoplamento para servo-motor.
6. CONCLUSĂ&#x2022;ES 2V UHGXWRUHV GHVHPSHQKDP XP SDSHO GH H[WUHPD LPSRUW´QFLD QD (QJHQharia dos Accionamentos, porque estabelecem a interface e entre a carga e a componente motriz.
Figura 7 . 6HUYR UHGXWRU RUWRJRQDO HP FRUWH VšULH %6) GD 6(: (852'5,9(
3.3. Outros tipos De Redutores ÂŽ IUHTXHQWH HQFRQWUDU QD LQGĂ&#x2021;VWULD RXWURV WLSRV GH UHGXWRUHV (P DSOLFD¸Ă&#x2020;HV menos exigentes em termos de precisĂŁo, e em que o preço de aquisição ĂŠ fulcral na decisĂŁo, a utilização de redutores standard d apresenta-se frequentemente como sendo a escolha acertada.
[ ]
robĂłtica
1R FDVR SDUWLFXODU GRV VHUYRPRWRUHV HP LQĂ&#x2021;PHUDV DSOLFD¸Ă&#x2020;HV D LQH[LVWÂťQcia do redutor pura e simplesmente impossibilita o uso de servomotores. (IHFWLYDPHQWH VÂśR RV UHGXWRUHV TXH DPSOLILFDP R ELQ²ULR GRV PRWRUHV DGDSWDP D YHORFLGDGH ÂłV UHDLV QHFHVVLGDGHV GDV DSOLFD¸Ă&#x2020;HV H RSWLPL]DP DV UHOD¸Ă&#x2020;HV HQWUH LQšUFLDV SHUPLWLQGR R FRQWUROR RSWLPL]DGR GR SRQWR GH vista do dinamismo e posicionamento.
SERVO-REDUTORES: OPTIMIZAĂ&#x2021;Ă&#x192;O DO DINAMISMO E POSICIONAMENTO
Outra caracterĂstica importante dos redutores planetĂĄrios ĂŠ o facto de serem bastante robustos e suportarem cargas elevadas. Tal facto resulta da elevada superfĂcie de contacto dos dentes de engrenamento, conforme se pode verificar na figura 6.