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REDUCTORES TORNILLO SIN FIN – CORONA
1.0 RESUMEN
El presente trabajo muestra la estructura secuencial de los pasos que se deben seguir
para la resolución de un caso de desmontaje, limpieza, análisis y montaje de un
mecanismo de REDUCTOR TORNILLO SINFÍN CORONA que tengamos que resolver
como profesionales.
Todo ello nos llevara a conseguir un diagnóstico definitivo con el cual podremos un
plan de, que se estructurara en una secuencia lógica de trabajo utilizando información
disponible en catálogos, libros, experiencia de trabajo etc.
2.0 OBJETIVOS
Describir el proceso de desgaste de las piezas en movimiento por fricción, erosión,
rodamiento, etc. Identificar desgastes normales y anormales de piezas usadas mediante el
análisis y comparación de los parámetros de las superficies erosionadas con los de la
pieza original. En casos prácticos en donde se disponga de fotografías y piezas reales
dañadas por diferentes causas (daños de erosiones en asientos de cojinetes y rodamientos
dañados etc.): Identificar las zonas erosionadas. Analizar las roturas. Determinar las posibles causas (falta de engrase, alta temperatura, aceite
sucio,etc.).Comparar las medidas actuales con las originales que se reflejan en su plano respectivo, cuantificando la magnitud
3.0 MARCO TEÓRICO
3.1 REDUCTORES TORNILLO SINFIN
Estos mecanismos se utilizan para transmitir movimiento y potencia entre flechas o
ejes que no se intersecan, por lo general se encuentran a 90º entre sí. El impulsor
consiste de un gusano o tornillo sinfín en la flecha de alta velocidad cuyo aspecto
general es el de un tornillo de potencia roscado: la rosca es helicoidal. El gusano
impulsa un engranaje de tornillo sinfín (corona) cuyo aspecto es similar al de un
engrane helicoidal.
Este tipo de engranajes tienen las siguientes características:
• Gran reducción de velocidad en un poco espacio.
• Convierten alta velocidad de entrada a baja, y tienen alto torque de salida.
• Se construyen en forma helicoidal para dar máximo contacto.
• Se da un deslizamiento casi puro.
• Son apropiados para movimientos de carga precisos.
• A menudo trabajan a altas temperaturas y tienen baja eficiencia.
• Generalmente están formados por un tornillo sinfín de acero y una corona de bronce.
3.2 ESTRUCTURA GENERAL DE LOS REDUCTORES DE TORNILLO SIN FIN
REDUCTOR DE SALIDA
Cuerpo exterior
Fundido totalmente en aluminio, se caracteriza por la forma, que distingue a la mayoría
de construcciones tradicionales adoptadas en la mayoría de los reductores a sinfín y
corona.
Sinfín y corona
Tornillo sinfín construido en acero SAE 1045 y corona de bronce al aluminio, montada
en núcleo de hierro, fresada con creadores de igual diámetro que los correspondientes
tornillos sinfín.
Capacidades de transmisión
Calculadas según las premisas indicadas por las normas AGMA.
Lubricación
Todos los reductores vienen dotados de lubricación de por vida, con el tipo y cantidad
adecuado para su normal utilización en cualquier posición de montaje, eliminando así
totalmente cualquier operación de mantenimiento.
4.0 DESMONTAJE MECÁNICO Herramientas y material necesario
Juego de llaves mixtas Boca- corona en mm Juego de dados en mm Juego de llaves Allen en mm 01 destornillador plano Petróleo Grasa Trapo industrial Martillo de goma Prensa mecánica Bandeja Brochas Vernier, cuenta hilos, micrómetro de exteriores e interiores.
4.1 PLAN DE TRABAJO:
Examinar el estado inicial del mecanismo a desmontar
Se realizaron las marcas respectivas a las tapas del mecanismo reductor para
no alterar su posicionamiento correcto de acuerdo a fabricante. Utilizando para
ello un granete y un martillo de goma
El giro de la transmisión de la transmisión se encontraba un poco duro por la
falta de lubricación del mecanismo reductor. No se encontró lubricación en el
mecanismo
MECANISMO REDUCTOR EN PROCESO DE DESMONTAJE
Realizar el desmontaje de las tapas del mecanismo
Se utilizó llaves mixtas boca-corona 10mm y llaves Allen, martillo de goma y
destornillador para evitar dañar los componentes del mecanismo.
El espesor de las empaquetaduras es de 0.5 mm
Uno de los 2 retenes se encontraba fijado con loctite por lo que fue difícil
desmontarlo.
Desmontaje de tapas con dado estriado 10 mm
Desmontar el Sin fin y corona con sus elementos correspondientes
Para el desmontaje del sin fin y corona se uso empleo del martillo de goma.
Para el desmontaje de los rodamientos de la corona se utilizo la prensa
hidráulica
.
FORMA DE EXTRACCION DE RODAMIENTOS CORONA
Para el desmontaje de los rodamientos se utilizo una presión de 20 Kg/cm2
5.0 LIMPIEZA DE TODOS LOS COMPONENTES
Una vez desmontado todos los componentes del mecanismo reductor. Se procedió a
lavar con PETROLEO – DIESEL, limpiar los restos de sellador de tapas (silicona) con
una cuchilla, además se utilizó una bandeja, brocha, trapo industrial.
Limpiar cuidadosamente las superficies de los ejes y bridas prestando atención a que
el producto utilizado no entre en contacto con el labio de los retenes para evitar todo
perjuicio y pérdida de aceite.
Para el desmontaje del eje y rodamientos del tornillo sinfín no fue necesario el uso de la prensa ya que salió con golpe de martillo de goma.
Componentes ya limpios y listos para medición y montaje
6.0 IDENTIFICAR, DESIGNAR Y VERIFICAR ESTADO DE COMPONENTES
Se utilizó catálogos de rodamientos, manual de retenes, vernier tabla de roscas,
cuenta hilos. y se muestra a continuación en la siguiente tabla.
Tabla de medidas de componentes
IDENTIFICACION DE RODAMIENTOS Y RETENES
7.0 VERIFICAR DESGASTES EN LOS ASIENTOS DE LOS RODAMIENTOS Y DE
LOS RETENES
Se realizo la medición de los asientos de los rodamientos.
Se observo las pistas de rodamientos y retenes.
Se utilizo un micrómetro de exteriores e interiores
MICROMETRO DE EXTERIORES E INTERIORES
El estado de los asientos de retenes y rodamientos se encuentra dentro de las
tolerancias de fábrica ya que el mecanismo es relativamente nuevo
Tabla : Tolerancias de Instalación
Alojamiento Rodamiento 6304 = 52.02 mm
Rodamiento Diámetro exterior medido = 51.98 mm
Conclusión: estado de los asientos de rodamientos y retenes en estado normal
Fuente: Catalogo Retenes National
Fuente: Catalogo SEW EURODRIVE -2010
8.0 IDENTIFICACIÓN DE DATOS TECNICOS DE LA CORONA Y SINFÍN
Se procedió a medir los datos técnicos del tornillo sinfín- corona con un calibrador
Vernier usado en la medida del Reductor
Calculo del Módulo:
Datos :
paso de tornillo = 8.6 mm entonces y por las condiciones de fabricación del equipo
sabemos que es en sistema métrico modular normalizado que son M= 1, 1.5, 2, 2.5,
2.75, 3 etc.
NUMERO DE HILOS = 5
Número de entradas TORNILLO SINFÍN = 1 NUMERO DE HILOS = 5
Z = 40 dientes (CORONA)
De = 115.8 mm sabemos
RELACION DE TRANSMISION
VR = 40 / 1
9.0 REALIZAR EL MONTAJE DE LOS RODAMIENTOS EN LA CORONA Y SINFÍN
Se procedió al montaje de los rodamientos del eje de la corona que ya se encuentran
limpios y engrasados empleando la prensa hidráulica. Aplicando unas gotas de aceite
en el eje o alojamiento.
La presión de montaje fue de aprox. 55 Kg /cm2
En los rodamientos del tornillo sinfín no fue necesario utilizar la prensa solo se montó
con martillo de goma y un tubo para aplicar presión en el anillo correcto.
10.0 RELIZAR EL MONTAJE DE LA CORONA Y SINFÍN
Para el montaje de la corona y Sin fin solo fue necesario aplicar presión con un
martillo de Goma y un tubo ya que la presión de desmontaje no era fuerte.
11.0 COLOCAR TAPAS DEL REDUCTOR
Se hizo nuevas empaquetaduras para las tapas y se sello con silicona, además se
realizo el ajuste de los pernos de las tapas con torquímetro de acuerdo a tablas el
ajuste fue de 5 N-m, en forma cruzada, la tapa- brida solo se ajusto manualmente con
una llave Allen.
Empaquetadura y sentido de ajuste de tapas con Torquímetro 5 N. m.
12.0 SELECCIONAR EL LUBRICANTE ADECUADO Y LLENAR EL REDUCTOR
HASTA NIVEL ADECUADO
¿Qué tipos de lubricantes llevan?
Generalmente en una planta, para unificar productos, se utilizan para la lubricación de
todos los engranajes aceites que cumplen la norma AGMA 9005-D 94, clasificación 5
EP (ISO 220 ), 6 EP (ISO 320), 7 EP (ISO 460 ), estos aceites están elaborados con
aditivos de extrema presión, que contienen azufre y fósforo
Estos aceites, a altas temperaturas de trabajo del reductor (Mayores a 80 °C), pueden
producir desgaste en la corona de bronce, ya que el azufre del aditivo se hace
“químicamente activo” por encima de dicha temperatura. Pero si observamos bien la
especificación de AGMA, veremos que hay aceites especiales para este tipo de
engranajes.
¿Grasas para Engranajes Sinfín y Corona?:
No se asuste, en algunas ocasiones, donde hay un cierto desgaste del conjunto y
donde además hay pérdidas de lubricante, se puede colocar una grasa 00 con muy
buena eficiencia. Recordemos que la lubricación de la grasa está dada por el aceite
base con que está formulada.
La recomendación que hay dar, es verificar previamente la temperatura de trabajo del
sinfín-corona.
12.1 Tipos recomendados
Los grupos se entregan llenados de lubrificante con aceite de base sintética de larga
duración.
El grado ISO VG 320 permite el correcto funcionamiento de los aparatos en una
temperatura ambiente entre -20 y +55 °C (-4 y 131 °F)
Temperaturas fuera de este rango requieren la consulta al Servicio al Cliente.
Aceites Utilizados en Reductores de Tornillo Sinfin
.
13. DEFECTOS DE FUNCIONAMIENTO
13.1 Casos más frecuentes
Ruido de funcionamiento, continuo Ruido estridente - Rodamiento
defectuoso
Sustituir rodamiento y verificar aceite
Ruido a golpes - Defecto engranajes
Reparación
Ruido de funcionamiento, intermitente Cuerpos extraños en el aceite
Cambio de aceite
Pérdidas aceite Retén defectuoso
Sustituir retén
Tornillos sin apretar
Apretar los tornillos
Eje salida no gira o el sistema patina Rotura conexión interna
Reparación
CONCLUSIONES
Se precisa proteger los retenes al momento del desmontaje para evitar dañar
los labios esto ocasionaría fugas además de protegerlo del petróleo o
gasolina.
Se debe realizar marcas al momento de desmontar equipos ya que esto nos
permitirá no alterar su funcionamiento y evitar defectos de montaje.
Es importante la limpieza delo componentes antes de efectuar la limpieza y
montaje de mecanismos.
Se precisa del uso de catalogo de instrucciones de montaje de mecanismos y
de selección de rodamientos y retenes para un montaje correcto.
Si se desea una manutención preventiva es necesario realizar controles
periódicos del nivel de ruido y de las vibraciones utilizando idóneos equipos y
en caso de empeoramiento de los valores registrados, , parar el reductor y
realizar una inspección visual interior y, si fuera necesario, proceder a la
sustitución de los rodamientos considerados a riesgo.
Se comprobó las especificaciones dimensionales y de estado de las
superficies funcionales de los elementos, utilizando, el equipo adecuado
calibrador, micrómetro.
Se empleo un plan, una secuencia de trabajo en el desmontaje y montaje del
reductor que aplicado en una maquina simple nos será muy útil en un
mecanismo más complejo
Se identifico que las partes o puntos críticos de desgaste se encuentran en los
ejes y a alojamientos de rodamientos ya que son elementos móviles, asi como
los retenes son también sujetos de cambio
Se pudo constatar el funcionamiento de un reductor, la transformación que
realiza en la reducción de velocidad 1/ 40
Se diagnostico el estado de los elementos y piezas de máquinas aplicando
técnicas de medida y observación.
Se explico las técnicas de desmontaje/montaje de los conjuntos mecánicos y
constituyentes de las máquinas.