Come scegliere il riduttore più adatto?

ⅰ. La prima domanda di riflessione profonda: Perché il mio impianto necessita di un rIDUTTORE ?

 

Il primo passo nella selezione non consiste nell’analizzare i parametri, ma nel chiarire i requisiti. Proprio come un medico inizia raccogliendo l’anamnesi, anche voi dovrete innanzitutto determinare il ruolo del riduttore nel vostro impianto:

 

Qual è la missione fondamentale?

Dobbiamo semplicemente ridurre la velocità del motore per rallentare la rotazione in uscita? Oppure dobbiamo aumentare la coppia in uscita del motore per fornire all’impianto una maggiore ‘potenza ’? O forse entrambe le soluzioni?

Nella maggior parte dei casi, il riduttore svolge contemporaneamente due funzioni fondamentali: riduzione della velocità e aumento della coppia.

 

In quali situazioni viene utilizzato?

Il vostro equipaggiamento è uno strumento diagnostico medico di precisione? Un potente frantumatore per miniere? Una linea di produzione automatizzata ad alta velocità? Oppure una macchina da costruzione per esterni esposta a vento e sole?

Diversi ambienti di lavoro (temperatura, umidità, polvere, condizioni corrosive, requisiti di pulizia) e applicazioni industriali richiedono tipi di riduttori, gradi di protezione, materiali e specifiche di durata notevolmente diversi.

 

Qual è il tipo di carico?

Questo è estremamente cruciale! Che cosa ’è collegato all’albero di uscita del vostro riduttore ’?

(1) Carico uniforme: per applicazioni come ventilatori, pompe e nastri trasportatori che operano a velocità costante (carichi costanti), i criteri di selezione sono relativamente miti.

(2) Carico con urti moderati: ad esempio miscelatori (in cui la distribuzione del materiale può essere irregolare) e macchine per l’imballaggio (che funzionano in modo intermittente). È necessario prevedere un certo margine.

(3) Carico d'urto elevato: frantoi, presse a stampo e benna di escavatori. Questo è il test definitivo per i riduttori! Nella scelta del modello, dare la priorità alla resistenza agli urti e al fattore di servizio.

 

Qual è invece il programma di lavoro?

L'attrezzatura funziona ininterrottamente 24 ore su 24 (turno S1) oppure segue un ciclo di lavoro-riposo (turni S3, S5)?

Le diverse modalità operative influenzano direttamente il calcolo del riscaldamento e della durata del riduttore.

 

 

ⅱ. Impostazione dei parametri fondamentali: coppia, velocità e potenza

 

Una volta definite le esigenze, passiamo ai calcoli numerici. I seguenti parametri costituiscono la base per la selezione:

 

Potenza del motore (P 1 - 1 ) in kW.

Velocità: Vi sono la velocità di ingresso (n 1 - 1 ) e la velocità di uscita richiesta (n 2 - 2 [Unità: giri/min].

Questo determina direttamente il rapporto di riduzione (i).

Il rapporto di riduzione i = n 1 - 1 / n 2 - 2 .

Ad esempio, se il motore ruota a 1450 giri/min e si necessita un’uscita di 145 giri/min, allora i = 1450 / 145 = 10.

 

Coppia di uscita richiesta (T 2 - 2 ):Questo è il parametro più critico! Determina la quantità di coppia che il riduttore deve erogare per muovere il carico. L’unità di misura è generalmente il Nm (newton-metro).

Come calcolarla? Teoricamente, è necessario conoscere la coppia resistente del carico. In pratica, gli ingegneri utilizzano spesso formule empiriche, confrontano apparecchiature simili o misurano la coppia motore necessaria per muovere il carico per dedurne il valore (non ’dimenticare di dividere per il rapporto di riduzione e per l’efficienza).

In parole semplici: considerare come ‘pesante ’ e ‘difficile ’ il carico deve ruotare.

La relazione tra potenza, coppia e velocità è espressa come: T = 9550 × P / n, dove T indica la coppia (Nm), P rappresenta la potenza (kW) e n indica la velocità di rotazione (giri/min).

 

Fattore di servizio (f ₛ ):

Più elevato è l’impatto del carico, più severe sono le condizioni operative e maggiore è la durata richiesta, più grande dovrà essere il fattore di sicurezza (comunemente compreso tra 1,2 e 2,5 o anche superiore). La coppia finale selezionata viene calcolata come: Coppia selezionata T 2 - 2 = Coppia teorica T ₂ × f ₛ .

 

III. Scelta della modalità di installazione: spazio e connessione intelligente

Un riduttore non è un componente isolato; deve collegare il motore al carico ed essere fissato in modo sicuro sull’equipaggiamento. Le modalità di installazione più comuni includono:

O estremità di uscita ：

(1) Albero pieno

(2) Albero cavo

(3) Uscita a flangia

Estremità di ingresso ：

(1) Flangia di ingresso

(2) Albero di ingresso

Installazione del dispositivo:

(1) Montaggio a piede: Il riduttore presenta fori di fissaggio alla base, che vengono serrati con viti al supporto. È stabile e affidabile ed è il tipo più comune.

(2) Montaggio a flangia: Il riduttore presenta una flangia sull’uscita o sul lato per il fissaggio dell’equipaggiamento, consentendo un risparmio di spazio.

(3) Montaggio con braccio di reazione: Questa configurazione è generalmente utilizzata nei riduttori di media e grande taglia o in applicazioni che richiedono l’assorbimento della coppia di reazione, per le quali è necessario installare un braccio di reazione per un fissaggio sicuro.

*Punti chiave di selezione: Scegliere la combinazione più comoda, compatta e affidabile in base alla disposizione del dispositivo, al tipo di motore (con o senza flangia IEC) e al metodo di collegamento del carico. Verificare lo spazio disponibile sul disegno è fondamentale!

iV. Considerazioni relative all’ambiente e all’efficienza: i dettagli determinano il successo o il fallimento

Grado di protezione (codifica IP) : Il riduttore opera in ambienti con polvere, nebbia acquosa o lavaggi? Per impieghi all’aperto o in ambienti severi è richiesto un grado di protezione più elevato.

 

Metodo di lubrificazione e durata di servizio:  I riduttori standard sono generalmente prelubrificati in fabbrica con olio (o grasso). Punti da considerare:

（1）Vita senza manutenzione: per quanto tempo può funzionare il riduttore senza sostituzione del grasso in condizioni normali? Questo è particolarmente importante per i riduttori installati in posizioni di difficile accesso per la manutenzione.

（2）Lubrificazione ad olio: i riduttori di grandi dimensioni o per impieghi gravosi potrebbero richiedere sistemi di lubrificazione e raffreddamento ad olio con circolazione forzata.

Intervallo di temperatura di esercizio: Estremamente basse (ad esempio, celle frigorifere) o estremamente elevate (ad esempio, officine metallurgiche)? I materiali e i lubrificanti del riduttore selezionato devono essere compatibili con tali condizioni.

 

Requisiti acustici: Per ambienti sensibili al rumore (ad esempio, strutture mediche, laboratori)? I riduttori planetari e a ingranaggi conici producono un rumore relativamente basso; anche quelli a vite senza fine possono risultare più silenziosi.

 

Gioco: Lo spostamento angolare massimo ammissibile dell'albero di uscita quando l'albero di ingresso è fisso. I sistemi di posizionamento di precisione (ad esempio i tavoli rotanti) richiedono un gioco minimo (anche inferiore a 1 minuto d'arco), mentre i riduttori standard possono tollerare un gioco maggiore (superiore a 10 minuti d'arco). Per applicazioni ad alta precisione si scelgono tipicamente riduttori planetari o RV.

 

V. Guida pratica agli errori comuni: equivoci frequenti nella selezione del modello

Concentrarsi esclusivamente sulla potenza, trascurando la coppia, è l’errore più grave per un principiante! Il parametro fondamentale di un riduttore è la sua coppia nominale di uscita. La potenza del motore deve essere convertita nella capacità di coppia di uscita tramite il rapporto di riduzione e il rendimento, per determinarne l’idoneità.

Trascurare i coefficienti di sicurezza! Selezionare riduttori basandosi esclusivamente sulla coppia di carico teorica comporta un elevato rischio di guasto improvviso in presenza di sovraccarichi all’avviamento o di fluttuazioni del carico. Applicare sempre un adeguato coefficiente di sicurezza!

 

La scelta del tipo è troppo grande o troppo piccola:

Troppo grande: Spreca denaro! Aumenta volume e peso, occupa spazio prezioso e fa salire i costi e l'inerzia degli equipaggiamenti.

Troppo piccolo: può causare surriscaldamento, rumore eccessivo, usura rapida e breve durata operativa. Nei casi più gravi, possono verificarsi rotture dei denti o urti tra i denti.

Pertanto, è necessario trovare un equilibrio tra affidabilità e costo.

 

Ignorare lo spazio e il metodo di installazione: Spazio insufficiente nella progettazione? Metodo di collegamento non compatibile? Ciò potrebbe causare un fallimento dell’installazione o sollecitazioni eccessive durante un’installazione forzata. Verificare in anticipo le dimensioni dell’interfaccia e lo spazio disponibile!

 

Ignorare i coefficienti delle condizioni operative / coefficienti di applicazione:  I campioni di marchi rinomati forniscono tabelle dei coefficienti delle condizioni operative per diverse applicazioni (ad es. carico uniforme, impatto moderato, impatto severo), che costituiscono riferimenti fondamentali per la selezione con fattori di sicurezza. Consultare sempre queste tabelle.

 

Selezionare un riduttore può sembrare un compito scoraggiante, data la molteplicità dei parametri coinvolti; tuttavia, l’aspetto fondamentale consiste nel concentrarsi sugli elementi chiave: definire con precisione i requisiti, comprendere appieno le esigenze di coppia, scegliere il tipo più adatto, garantire un’installazione corretta e tenere conto dei fattori ambientali. Ricordate: solo il riduttore che meglio si adatta all’applicazione specifica del vostro equipaggiamento è quello giusto.

Se necessario, non esitate a contattare il nostro rappresentante commerciale per selezionare il prodotto più adatto alle vostre esigenze.