Reductor de engranajes planetarios para accionamiento de cabrestante 400W1

400W1 — Donde comienza el catálogo de accionamientos para cabrestantes

A Caja de engranajes planetarios de accionamiento del cabrestante Este tipo de reductor ofrece una función única en el catálogo: se aloja dentro del tambor del cable y gira con él. Las bridas de la carcasa se atornillan a las placas laterales del tambor, el eje de salida se convierte en el eje del tambor y el motor impulsa la entrada desde el centro. Desde el exterior, solo se ve un tambor girando sobre su eje. En el interior, un tren de engranajes planetarios realiza el trabajo: convierte la rotación de alta velocidad y bajo par del motor en la rotación lenta y potente del tambor que levanta cargas contra la gravedad.

El EP-400W1 es la unidad más ligera de esta gama: un par de salida de 870 Nm, una sola etapa planetaria con una relación de 6,09:1 y un freno de estacionamiento integrado de 130 Nm accionado por resorte que mantiene la carga en el aire cuando el motor se detiene. Con 45 kg y una eficiencia de 96%, es ideal para cabrestantes donde el tamaño compacto y la alta eficiencia son más importantes que la potencia de tracción bruta, y donde la clasificación de servicio FEM M5 confirma que el accionamiento está diseñado para ciclos de elevación repetitivos y sostenidos, en lugar de un uso ocasional.

Determinar la fuerza de tracción de la línea

La fuerza máxima en el cable se encuentra en la primera capa del tambor. Para un izaje vertical simple: fuerza de tracción = peso de la carga x gravedad x factor de seguridad. Para un polipasto de personal de 500 kg con un factor de seguridad de 4:1: fuerza de tracción = 500 x 9,81 x 4 = 19 620 N. Para izajes angulares, multiplique por el factor de corrección del ángulo de la flota.

Mide el diámetro del círculo de tono del tambor.

El PCD es el diámetro medido hasta el centro del cable en la primera capa (la más interna). PCD = diámetro del tambor + diámetro del cable. Para un tambor de 200 mm con un cable de 10 mm: PCD = 210 mm, radio = 0,105 m. La primera capa produce el par máximo porque el brazo de palanca es el más corto; todas las capas subsiguientes aumentan el PCD y reducen la fuerza de tracción efectiva por unidad de par de la caja de engranajes.

Calcula el par motor necesario de la caja de cambios.

T = fuerza de tracción x radio del PCD. En el ejemplo anterior: T = 19 620 x 0,105 = 2060 Nm. Esto supera la capacidad nominal del 400W1 de 870 Nm; en función del margen de seguridad requerido, se recomienda optar por el 401W1 (1300 Nm) o el 402W2 (4000 Nm). Si el cálculo arroja un valor inferior a 870 Nm, el modelo 400W1 es el adecuado.

La rotación de viviendas

Las bridas de la carcasa 400W1 se atornillan a las placas laterales del tambor. Cuando el motor acciona el eje de entrada, la corona dentada (fijada a la carcasa) reacciona contra el portaplanetarios, y la carcasa —junto con todo el tambor— gira alrededor del eje de salida fijo. El tambor y la caja de engranajes forman un único conjunto giratorio. El motor y sus conexiones hidráulicas permanecen fijos, transmitiendo la potencia a través de una interfaz giratoria en el centro del eje.

El eje de salida está fijo

El eje de salida del 400W1 no gira; es el eje alrededor del cual pivota el tambor. Este eje está anclado a la estructura del bastidor del cabrestante y soporta todo el peso del tambor más el cable más la carga como carga de flexión. El diámetro del eje y la disposición de los cojinetes deben dimensionarse para esta carga combinada, no solo para el par. Proporcione la capacidad máxima del cable y el peso del tambor a Ingeniería Ever-Power de Corea para la verificación de la carga del eje.

El freno mantiene la carga en el aire.

El freno de resorte de 130 Nm se activa automáticamente al cesar la presión hidráulica, manteniendo el tambor (y la carga suspendida) en posición. Esta es una función crítica para la seguridad: si el motor pierde potencia mientras la carga está suspendida, el freno debe evitar un descenso incontrolado. El freno de 130 Nm, con una relación de 6,09, genera un par de retención de aproximadamente 792 Nm en el tambor. Verifique que este valor supere el par generado por la carga máxima suspendida en el radio PCD del tambor.

El aceite permanece en el interior mientras gira.

El sistema de lubricación por baño de aceite debe funcionar con la carcasa girando continuamente, no estacionaria como en una transmisión de ruedas. El sistema de sellado 400W1 está diseñado específicamente para su uso con carcasa giratoria, donde el sello del eje de salida se apoya contra el eje fijo y el sello de entrada se adapta a la rotación relativa entre el motor y el tambor. Los sellos estándar para transmisiones de ruedas no son intercambiables; solicite siempre los sellos específicos para la serie W (cabrestante).

Elevadores para personal de construcción

Elevadores de personal y materiales de pequeña capacidad para obras de construcción, que levantan de 200 a 400 kg a una velocidad de 10 a 20 m/min a través de 2 a 6 pisos. El elevador monoetapa 400W1 ofrece el diámetro compacto necesario para encajar en las estrechas carcasas de tambor que utilizan estos elevadores, y el freno de seguridad de 130 Nm garantiza que la plataforma se mantenga en cualquier nivel de piso cuando el operador suelta la palanca de control. La clasificación de servicio FEM M5 cubre el perfil de uso de 200 a 400 ciclos por día típico de una obra de construcción con mucha actividad.

Pescantes marinos y cabrestantes para botes salvavidas

Cabrestantes de pescante para el lanzamiento y recuperación de botes salvavidas en plataformas marinas, embarcaciones de trabajo y embarcaciones pequeñas. El modelo 400W1, con 45 kg, cumple con las limitaciones de espacio y peso de las instalaciones de pescantes marinos, y su carcasa sellada con baño de aceite resiste la bruma salina, la humedad y el agua de lavado de cubierta que destruyen los mecanismos de cabrestante de engranajes abiertos en cuestión de meses. El rango de temperatura de -20 a +80 °C cubre Desde el Mar del Norte hasta aguas tropicales sin modificación del sello.

Tensores de cables de servicios públicos y grúas pequeñas

Cabrestantes de tensado de cables para tendido de líneas eléctricas, instalación de fibra óptica y operaciones de tracción de tuberías. La salida controlada de baja velocidad (máximo 25 rpm) proporciona la gestión precisa de la tensión del cable que requieren estas operaciones, y la eficiencia de una sola etapa del 96% significa que se desperdicia menos energía hidráulica en forma de calor durante los ciclos de tracción sostenidos a baja velocidad que implica el tensado de cables. Caja de cambios planetaria de transmisión por orugas impulsa la excavadora de tendido de cables en el mismo proyecto de instalación de servicios públicos.

¿Cuál es la diferencia entre una caja de cambios planetaria con accionamiento por cabrestante y una con accionamiento por rueda?

Un sistema de transmisión de ruedas se monta sobre un eje fijo y hace girar el cubo de la rueda. Un sistema de transmisión de cabrestante se monta dentro de un tambor giratorio y gira con él: la carcasa gira, pero el eje de salida permanece fijo. La disposición de los sellos, la carga de los cojinetes y el diseño de la lubricación son diferentes, ya que la caja de engranajes gira continuamente durante el funcionamiento, en lugar de estar fija. Además, el sistema de transmisión de cabrestante debe mantener una carga suspendida en el aire mediante el freno de estacionamiento, una función crítica para la seguridad que los sistemas de transmisión de ruedas no realizan de la misma manera.

¿Qué significa FEM M5 y por qué es importante para la selección del accionamiento del cabrestante?

La clasificación M5 de la FEM (Federación Europea de Manutención) define un ciclo de trabajo medio-pesado: la caja de engranajes está diseñada para un funcionamiento repetitivo y sostenido con cargas entre 50 y 1001 TP3T de capacidad nominal durante hasta 1 millón de ciclos de carga a lo largo de su vida útil. Este es el estándar para cabrestantes de producción que operan cientos de ciclos al día. Las clasificaciones inferiores (M1-M4) se aplican a cabrestantes de uso ocasional o ligero; las clasificaciones superiores (M6-M8) se aplican a polipastos de grúa de servicio pesado continuo. El modelo 400W1 con clasificación FEM M5 está correctamente clasificado para polipastos de construcción y pescantes marinos que operan de forma sostenida sin los ciclos extremos de una grúa de acería.

¿Es suficiente el freno de 130 Nm para mantener una carga en el aire durante un fallo eléctrico?

El freno de 130 Nm actúa sobre el eje de entrada y se multiplica por la relación de 6,09 para producir aproximadamente 792 Nm de par de retención en el tambor. Si esto es suficiente depende de la carga y del PCD del tambor. Para un tambor de PCD de 300 mm, la fuerza de tracción máxima que se puede retener es de 792 / 0,15 = 5280 N (aproximadamente 540 kg). Si la carga máxima suspendida supera este valor, el freno es insuficiente; en ese caso, se recomienda utilizar el modelo 401W1 con su freno de 270 Nm (que produce aproximadamente 1674 Nm en el tambor). Para aplicaciones de elevación de personal, las normativas suelen exigir una capacidad de retención estática del freno de al menos 1,5 veces la carga nominal; verifique este margen antes de la puesta en servicio.

¿Puede un cabrestante accionado por una caja de engranajes planetarios bajar una carga invirtiendo el giro del motor?

Sí, pero con un diseño cuidadoso del circuito hidráulico. Durante el descenso, la gravedad impulsa la carga hacia abajo, lo que hace retroceder el tambor y la caja de engranajes, empujando el aceite de vuelta a través del motor. Sin una válvula de contrapeso en el circuito del motor, la carga descendería sin control. La válvula de contrapeso regula el flujo de aceite de retorno, controlando la velocidad de descenso. Los engranajes 400W1 manejan el par en sentido inverso de forma idéntica al par de elevación; el tren de engranajes planetarios es mecánicamente simétrico. El elemento de diseño crítico es el circuito hidráulico, no la caja de engranajes.

¿Cómo afecta la acumulación de capas de cable en el tambor al par de torsión necesario para accionar el cabrestante?

Cada capa adicional de cable aumenta el diámetro efectivo del tambor (PCD), lo que incrementa el brazo de palanca y, por lo tanto, el par necesario para levantar la misma carga. El par en la primera capa es carga x PCD_1 / 2. En la tercera capa, el PCD es aproximadamente PCD_1 + 4 x diámetro del cable, lo que produce un par proporcionalmente mayor. El 400W1 debe dimensionarse para la capa MÁS EXTERNA (el par más alto), no para la primera capa, aunque esta última produzca la mayor fuerza de tracción por unidad de par de la caja de engranajes. Calcule siempre con el diámetro máximo de enrollado.

¿Puedo usar un? reductor de engranajes helicoidales ¿En lugar de una caja de engranajes planetarios para una aplicación de cabrestante?

Un reductor de engranajes helicoidales con relaciones elevadas (superiores a 30:1) proporciona autobloqueo inherente, lo que puede eliminar la necesidad de un freno de estacionamiento independiente. Sin embargo, con una eficiencia de 40-65%, el tornillo sin fin desperdicia entre 35 y 60% de la energía de entrada del motor en forma de calor, lo que requiere un motor mucho más grande y genera importantes desafíos de gestión térmica dentro de un tambor sellado. El 400W1 con una eficiencia de 96% requiere un motor que produzca solo 4% más de potencia que el mínimo teórico, mientras que un engranaje helicoidal requeriría entre 54 y 150% más. Para cualquier cabrestante que opere más de unos pocos ciclos por día, la caja de engranajes planetarios con un freno independiente es la solución más eficiente energéticamente, de funcionamiento más frío y, en última instancia, de menor costo.

Elevador de personal y materiales en una torre residencial de 14 pisos. El modelo 400W1 ha realizado aproximadamente 250 ciclos diarios durante 9 meses, elevando un promedio de 300 kg de materiales y personal hasta 42 metros de altura. No se han presentado problemas con el accionamiento, el frenado es preciso y constante, y el aceite se ha mantenido limpio tras 2000 horas de funcionamiento. El cabrestante de tornillo sin fin anterior, instalado en el mismo elevador, requería un motor del doble de tamaño y se calentaba considerablemente. El modelo 400W1 solucionó ambos problemas.

Cabrestante de pescante para bote salvavidas en un buque de suministro del Mar del Norte. El modelo 400W1 ha resistido 18 meses de exposición continua a la niebla salina con los sellos originales intactos. Botamos y recuperamos el bote salvavidas dos veces por semana para realizar simulacros, además de la prueba de certificación anual obligatoria a plena carga. La carcasa sellada fue la razón principal para elegir un accionamiento planetario en lugar del cabrestante de pescante de engranajes abiertos con el que estaba equipado originalmente el buque; los engranajes abiertos se corroían en una temporada a pesar del engrase semanal. El modelo 400W1 no ha requerido ningún mantenimiento, salvo el cambio de aceite a los 12 meses.

Tensor de cable para tendido de fibra óptica. El modelo 400W1 proporciona una tensión suave y controlable a una velocidad de tracción de 5 a 15 m/min, justo el rango que necesitan nuestros técnicos de empalme de fibra. La calificación de 4 estrellas se debe a que inicialmente calculamos mal el par necesario utilizando el diámetro de contacto del tambor de la primera capa en lugar del de la capa exterior, y el 400W1 resultó ser insuficiente para las últimas 3 capas de cable. Deberíamos haber pedido el 401W1 desde el principio. No se trata de un problema del producto, sino de un error de dimensionamiento por parte del usuario. El soporte técnico de Ever-Power detectó el error durante una llamada de seguimiento y gestionó el cambio rápidamente.