Os Acoplamentos apresentam outras funções

Introdução

Os acoplamentos são elementos de transmissão de máquinas empregados para unir duas extremidades (eixos) de equipamentos distintos na transmissão de força. Os acoplamentos são utilizados quando se deseja transmitir um momento de rotação de um eixo motor a outro elemento de máquina, situado coaxialmente (eixo comum) a ele.

Figura 1.1: Acoplamento entre eixos -árvores -motor e bomba.

Os acoplamentos apresentam outras funções tais como:

• Absorver alinhamento entre eixos;
• Absorver, parcialmente, choques em um dos eixos;
• Amortecer vibrações torcionais;
• Proteger máquinas e equipamentos.

Os acoplamentos podem ser classificados nos seguintes modelos:

• Fixos/ Rígidos;
• Móveis;
• Hidráulicos;
• Elásticos.

Tipos de Acoplamento

Acoplamentos Fixo-Rígidos

Este acoplamento não absorve qualquer tipo de desalinhamento, nem mesmo os choques provenientes do funcionamentos da máquina, são geralmente utilizados para aplicações com necessidade de sincronismo torcional ou constantes reversões de cargas. Por não admitirem qualquer tipo de desalinhamentos este elemento de máquina necessita de um alinhamento perfeito entre os eixos acoplados a ele, antes da partida do equipamento por motivo de segurança esses acoplamentos devem ser construídos sem nenhuma saliência pois provocaria um desbalanceamento no conjunto mecânico quando entrar em rotação.

São recomendados para transmissões de alta potência em baixas rotações (<400 RPM).

Figura 1.2: Acoplamento Rígido.

                                

Figura 1.3: Exemplo de ligação entre dois eixos por um acoplamento rígido /fixo.

Acoplamentos Móveis

São empregados para permitir o jogo longitudinal das árvores. Esses acoplamentos transmitem força e movimento somente quando acionados, Obedecem a um comando. Eles podem ser de garras ou dentes, e a rotação é transmitida por meio de encaixe das garras ou de dentes. Geralmente são usados em aventais e caixas de engrenagens de maquinas-ferramenta convencionais.

Figura 1.4: Exemplo de acoplamento Móvel por garra.

Figura 1.5: Exemplo de acoplamento móvel por dentes.

Acoplamentos de Engrenagem

São acoplamentos cuja sua transmissão de torque se dá através de dentes internos e externos. A geometria abaulada do dentado externo permite uma articulação com o dentado interno. A combinação de duas articulações confere ao acoplamento a capacidade de compensar todos os tipos de desalinhamentos*(1) inevitáveis na instalação das máquinas acopladas. Estes acoplamentos são destinados às aplicações com necessidade de sincronismo torcional, ambientes agressivos a elastômeros (Borracha, poliuretano, etc.) ou reversões constantes em carga. Estes acoplamentos são adequados para trabalhos em ambientes com temperatura entre -10°C e +90°C.

Figura 1.6: Exemplo de um acoplamento de engrenagem.

*(1) - O desalinhamento pode ser definido como sendo a não coincidência entre o eixo de simetria de dois veios colineares. Porem existem determinados casos que é necessário existir um pequeno desalinhamento, por exemplo para a lubrificação de dentes num acoplamento de engrenagem.  O desalinhamento pode ser classificado como angular, quando o eixo de rotação de dois eixos formam um ângulo ou paralelos quando o eixo de rotação entre os dois eixos é paralelo. Na maioria dos casos o desalinhamentos dos acoplamentos é uma mistura de angular e paralelo.

Figura 1.7: Exemplo de desalinhamentos.

Acoplamentos Hidráulicos

O acoplamento hidráulico funciona como um sistema de bomba-turbina. O lado motor bombeia o fluido hidráulico contra o lado turbina, impulsionando-o. O motor parte sem carga atingindo rapidamente 85% de sua velocidade nominal. Neste momento, o lado acionado começa a acelerar suavemente, sem sobrecarregar o motor.

Figura 1.8: sequência de funcionamento do hidráulico.

Acoplamentos Hidrodinâmicos

Os acoplamentos hidrodinâmicos foram desenvolvidos e projetados dentro dos mais atualizados conceitos de engenharia, o que propiciou a concepção de um produto com alto padrão técnico e excelente performance de trabalho. Dimensionados a partir de um criterioso estudo, foram criados modelos que atendem projetos com necessidade de potências de 02 HP até 2500 HP.

Vantagens da utilização do acoplamento hidrodinâmico:

• Partida do motor elétrico sob condições “de baixa carga”, mesmo quando a máquina acionada estiver carregada ou bloqueada;
• Queda instantânea da corrente de partida do motor;
• Aceleração suave de grandes massas, sem necessidade de se empregar motores superdimensionados. O torque máximo do motor é utilizado para a partida. Com isso, o motor pode ser dimensionado baseado na potência efetiva exigida pela máquina a acionar;
• Menor consumo de energia pelo motor;
• Simples mudança do volume de carga de fluído possibilita um ajuste do torque máximo transmitido;
• Ajuste da capacidade máxima de transmissão de torque na faixa entre 80% e 270% do torque operacional.

Funcionamento: As partes principais são dois rotores aletados axialmente, em forma de concha, sendo um o rotor bomba e o outro o rotor turbina, além de uma carcaça lisa que funciona como reservatório de fluído que aloja o rotor interno.

Figura 1.9: sequência de funcionamento do hidrodinâmico.

Os rotores são montados um de frente para o outro com uma folga pré-determinada, não havendo contato mecânico entre eles. O acoplamento hidrodinâmico funciona como uma bomba centrífuga e uma turbina hidráulica com uma força de entrada como bomba (motor elétrico ou motor de anéis), a energia cinética é transmitida através do fluído no interior do acoplamento, o fluído é acelerado pelo rotor bomba e através da força centrífuga faz-se a transmissão do movimento para o rotor turbina transmitindo o torque para o cubo secundário e consequentemente para a máquina acionada. Qualquer um dos rotores pode ser bomba ou turbina, dependendo do sentido da montagem. O desgaste praticamente inexiste, pois não há contato mecânico e a eficiência do sistema é somente influenciada pela diferença entre a rotação de entrada e saída do acoplamento (escorregamento).