Quando é que é necessária uma servo-embraiagem?

Um acoplamento liga, numa primeira fase, dois munhões de eixo. No entanto, mesmo um desalinhamento mínimo dos veios ou flutuações na temperatura ambiente podem levar a um funcionamento irregular, o que se reflecte num maior desgaste dos rolamentos, num maior desenvolvimento de ruído ou mesmo em danos em toda a cadeia de tração.

Os acoplamentos de fole são muito rígidos à torção no sentido da rotação, ou seja, dificilmente se torcem sobre si próprios. Por outro lado, lateralmente, são flexíveis, o que lhes permite compensar os desalinhamentos. As baixas forças de restauração, a transmissão de binário absolutamente sem folgas e as opções de aplicação flexíveis fazem deles um componente indispensável na engenharia mecânica atual. Os acoplamentos de fole metálico têm uma pontuação particularmente elevada quando se trata de altas velocidades e aplicações precisas.

Os acoplamentos de elastómero têm um efeito de amortecimento das vibrações em vez de as transmitirem ao componente seguinte. Com este tipo de acoplamento de compensação, também é importante garantir um alinhamento o mais exato possível, mas os riscos de danos são significativamente menores.

Os acoplamentos de segurança podem ser baseados tanto em acoplamentos de fole como em acoplamentos de elastómero, mas têm um limitador de binário como proteção contra sobrecarga. Este evita, de forma fiável, danos dispendiosos na máquina, reparações e tempos de paragem.

Se o binário definido for excedido, o acionamento é desligado mecanicamente.

Com o seu vasto sistema modular, a JAKOB Antriebstechnik GmbH oferece uma variante óptima para cada aplicação. Também são possíveis combinações de acoplamentos de fole metálico, acoplamentos de segurança, acoplamentos de elastómero e acoplamentos distanciadores.

Onde é que precisa de servo-acoplamentos?

As transmissões de binário são uma necessidade em quase todos os sistemas técnicos. Quanto mais dinâmico e preciso for o funcionamento de um sistema, mais atenção deve ser dada ao acionamento com a área de ligação do veio - os acoplamentos.
Os servo-acoplamentos podem ser utilizados em eixos de avanço altamente dinâmicos de máquinas-ferramentas ou são adequados para accionamentos exigentes na engenharia mecânica geral. Podem ser encontrados em robots industriais, aplicações de servomotores e motores passo a passo. Devido ao aumento da utilização de servo-accionamentos com a sua elevada dinâmica, são necessários acoplamentos cada vez mais perfeitos. Mesmo que os elementos de acionamento sejam fabricados com elevada precisão, os inevitáveis deslocamentos axiais na ordem dos centésimos de milímetro têm de ser compensados. Os acoplamentos de fole metálico sem folgas, que estão equipados com funções adicionais para proteger a máquina como travões de segurança, são particularmente adequados neste caso.

O que são embreagens servo (equalizadoras)?

Os servo-acoplamentos são acoplamentos de compensação para a transmissão de binários sem folgas e com precisão angular, com a maior rigidez de torção possível e o menor momento de inércia possível. No entanto, os acoplamentos de elastómero com núcleo de poliuretano flexível podem também ser uma alternativa sensata para uma variedade de aplicações, devido às suas vantagens específicas de produto. Comum a todos os servo-acoplamentos é a ausência absoluta de folga (também na ligação eixo-cubo) e a flexibilidade para compensar o desalinhamento do eixo. Como acoplamentos distanciadores ou veios cardan, eles cobrem distâncias de até seis metros sem rolamentos intermédios. Como acoplamentos miniatura, são concebidos para o desvio ou deslocamento axial de dois eixos. Estão disponíveis várias versões para diferentes aplicações, tais como eixos NC, motores passo a passo, accionamentos de robôs, unidades lineares, dispositivos de manuseamento, codificadores angulares ou servo-accionamentos. Estão disponíveis como acoplamentos de fole, acoplamentos de elastómero ou acoplamentos de deslizamento cruzado.

Equipados com uma função de segurança adicional, os acoplamentos servo-equalizadores também servem como proteção contra sobrecargas e limitadores de binário e protegem sistemas dispendiosos contra danos dispendiosos na máquina. Como elementos de compensação flexíveis são utilizados foles de aço inoxidável com diferentes designs, estrelas de poliuretano com diferentes durezas Shore ou peças de deslizamento cruzado em poliacetal.

Como escolher o servo-acoplamento correto

Para encontrar o acoplamento certo para uma unidade de tração, é necessário ter em conta uma série de factores. A gama de binários necessária, o desvio e a temperatura ambiente do acoplamento são particularmente importantes. A distância a ser transposta entre os eixos, a condutividade eléctrica ou o isolamento, a utilização em atmosferas potencialmente explosivas, velocidades ou binários particularmente elevados e muitos outros factores também influenciam a escolha do servo-acoplamento adequado.

Em primeiro lugar, é determinado o binário máximo necessário. O acoplamento deverá ser selecionado em conformidade e não deverá ser utilizado permanentemente com uma sobrecarga ou na gama de limites absolutos.

O desalinhamento está relacionado com a vida útil possível, pois quanto maior for o desalinhamento, menor será a esperança de vida do acoplamento. Por isso, é essencial garantir que o alinhamento seja o mais exato possível. O desvio lateral que pode ser compensado varia entre cerca de 0,15 e 0,3 mm. Isto também depende muito do número de eixos do fole. Por exemplo, um acoplamento de 4 eixos atinge valores de desvio possíveis várias vezes superiores aos de um acoplamento de 2 eixos. Em princípio, no entanto, o deslocamento lateral é um dos factores mais importantes a ter em conta depois do binário, uma vez que tem um grande impacto na possível transmissão de potência. Um desalinhamento elevado pode também conduzir a um funcionamento irregular, que se pode refletir num maior desgaste, num maior desenvolvimento de ruído ou mesmo em danos em toda a cadeia de tração.

Ao medir a temperatura máxima de funcionamento, é também importante ter em conta o calor gerado pela máquina e pelos seus componentes durante o funcionamento. A escolha do material da embraiagem também é importante neste contexto. O alumínio leve que é frequentemente utilizado é substituído por componentes de aço inoxidável a temperaturas máximas muito elevadas, por exemplo. Embora os acoplamentos de aço ou aço inoxidável possam ser unidos através de um processo especial de soldadura por microplasma, este método não é adequado para combinações de alumínio e aço. Neste caso, podem ser utilizados métodos de ligação, mas estes podem falhar em condições de funcionamento extremas (produtos químicos, temperaturas muito altas ou baixas). Especialmente no caso de acoplamentos no lado de entrada de uma caixa de engrenagens planetárias, podem ocorrer temperaturas elevadas em aplicações críticas, o que poderia afrouxar as juntas coladas.

O processo de união desenvolvido e há muito patenteado pela JAKOB (processo crimp press-fit), por outro lado, é ideal para ligar foles de aço inoxidável de várias camadas a cubos de alumínio sem folgas. Aqui, a operação também é possível com segurança em faixas de temperatura de -50°C a +350°C.