Aplicațiile universale ale reductoarelor melcate

Cu toții am văzut sau chiar am utilizat la un moment dat o bandă transportoare, un lift, o scară rulantă, o poartă electrică, o macara sau un snec. Aceste dispozitive și multe altele asemănătoare, care pot fi întâlnite pretutindeni, au roluri multiple, de la transportul de persoane sau de materiale pana la asigurarea proprietăților.

Benzile rulante, de exemplu, elimină nevoia de lucru manual, se grăbește producția și se reduc considerabil costurile acesteia. Există două clase principale de benzi transportoare, cele pentru mutarea obiectelor în interiorul unei fabrici, precum conserve, cutii, sticle, componente electronice, etc., și benzile pentru transportarea volumelor mari de materiale cum sunt cele folosite la deplasarea grâului, sării, cărbunelui, a diverselor tipuri minereurilor și a multor altora.

Scara rulantă foloseste principii asemănătoare cu ale benzilor rulante, și au în mare același scop: transportul. În cazul scărilor, însă, nu este vorba de transportul de materiale ci de persoane,

Liftul modern nu e altceva decât o platformă care este ridicată sau coborâtă prin mijloace mecanice. Această platformă traversează pe verticală un puț, oprindu-se la diferitele nivele ale clădirii în care se află, în funcție de preferințele și necesitățile utilizatorilor. Lifturile moderne sunt folosite atât pentru transportul călătorilor cât și pentru transportul mărfurilor și a altor materiale. În cazul lifturilor pentru călători, platformă este transformată într-o cabină care se poate închide sau deschide prin intermediul unui set de uși.

Principiul de funcționare al acestor tipuri de transportoare este relativ simplu: un tub, închis sau deschis, în care se află o lamă spiralată liberă sau înfășurată în jurul unui ax, asemănătoare unui șurub. Prin rotirea axului și în consecință a lamei se impinge materialul de transport în față. Viteza și volumul cantității transferabile este dependentă de viteza de rotație a axului, ceea ce face ca snecul să poată fi folosit în diverse industrii în care este necesară livrarea unei cantități măsurabile. În plus snecurile pot fi folosite în mai multe unghiuri, inclusiv vertical.

Din punctul de vedere al funcționarii, aceste sisteme de transport sunt formate din două sau mai multe roți de transmisie legate de o buclă nesfârșită de bandă. În funcție de utilizare și necesități, cel puțin una, dacă nu mai multe sau chiar toate roțile de transmisie se rotesc prin intermediul acțiunii unor motoare electrice. Aceste roți de transmisie nu doar pun în mișcare banda care le leagă, dar o pot si tensiona sau schimba direcția de rulare a acesteia. Banda este formată din unul sau mai multe straturi de material. Majoritatea, însă, au doua straturi: unul intern care conferă rezistenta ansamblului și unul extern care poate fi fabricat, în funcție de folosința, din diverse materiale, precum silicon, poliester sau bumbac. De asemenea, materialul care este transportat poate fi cantarit fără ca sistemul să fie oprit prin intermediul unui cantaragiu.

Ce au în comun toate aceste tipuri de dispozitive? Toate pot fi puse în mișcare de motoare electrice, caz în care vor avea toate nevoie de un motoreductor, de exemplu un reductor melcat. Motivul pentru instalarea unui astfel de motoreductor este viteza mare pe care o produc motoarele electrice: între 750 și 3000 de rotații pe minut, în funcție de model. Deși, în anumite circumstanțe aceste viteze pot fi utile, ele nu sunt și în cazul dispozitivelor prezentate.

Aceaste viteze ar creste gradul de uzura al întreg mecanismului, ar împiedica manevrarea sigura a materialului transportat (mai ales în cazul liniilor de producție), ar pune în pericol sănătatea celor care le folosesc (în cazul scărilor rulante și a lifturilor și din cauza vibrațiilor care s-ar produce la nivelul benzii, materialele granulare (graul, nisipul, etc.) nu ar putea fi transportate, o buna parte din ele pierzandu-se pe drum.

Acest dispozitiv relativ simplu are o istorie lunga care începe încă din antichitate, însă el nu și-a găsit cu adevărat locul pana la invenția motoarelor electrice, când a aparut nevoia reducerii numarului de rotatii produs de electromotoare și creșterea cuplului produs. Astfel, rolul principal al reductoarelor melcate este de a de a micsora numarul de turatii al motoarelor electrice de la 1,5 ori pana la mii de ori. Dar, ele pot în același timp să crească și cuplul produs de acestea, cu cat viteza este mai redusă cu atât creste cuplul dezvoltat.

Din punct de vedere al constructiei, reductorul melcat nu este altceva decat un surub presat pe o roata cilindrica cu dinții curbați și dispuși în unghi. Reductorul schimba în felul asta nu doar miscarea rotationala cu 90 de grade, dar și planul în care are loc miscarea.

Aceste reductoare melcate pot fi intalnite in aplicatii industriale si domestice, de exemplu: lifturile, porțile de înalta securitate, diferențialelor Torsen, instrumentele muzicale (dispozitivul care întinde și slăbește corzile este un reductor melcat) și, bineînțeles, benzile transportoare .

În mod obișnuit reductoarele melcate sunt formate dintr-un melc de oțel și o roata de alama. Un motor electric aplica miscare rotationala melcului, iar acesta prin rotire pune în mișcare roata.

Motivul principal pentru folosirea de reductoare melcate este ratia de reductie ridicata, ratie care poate fi marita prin cresterea circumferintei rotii dintate. Daca ar fi folosite angrenaje conventionale ar fi nevoie de reductii multiple pentru a obține același nivel de reducție care se poate obtine cu un singur reductor melcat. Avantajul acestei proprietati este pe deoparte spatiul ocupat care este mult mai mic și numărul redus de părți mobile și în consecință a defectelor care pot aparea.

O alta proprietate a reductoarelor melcate este inabilitatea de a inversa directia puterii. Datorita fortei de frecare dintre roata dințată și melc, este aproape imposibil pentru o roata dintata careia ise aplica o forță să pună în mișcare melcul. Pe un angrenaj standard, input-ul și output-ul se pot inversa daca este aplicata suficienta forta. Aceasta creaza nevoia montarii un stop la angrenajele standard, complicând și mai mult setul. Aceasta proprietate de autoblocare face ca reductoarele melcate să fie ideale pentru benzile transportoare, pentru lifturi și macarale, unde inversarea directiei de functionare ar putea duce la pierderi de vieti oamenesti sau pierderi semnificative de materiale.