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CAPITULO VIIVARIADORES DE VELOCIDAD
LUIS EDUARDO DUARTET [email protected]
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VARIADORES DE VELOCIDAD
Los variadores de velocidad se empleanpara controlar el flujo, presiones o
consumo de potencia generados por unamaquina accionada, debido a razones decambio en las condiciones o demandas delas variables de un proceso, y tambin
para proteger el equipo y ahorrar energa.
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VARIADORES DE VELOCIDAD La variacin de la velocidad de la maquina
accionada se puede realizar empleando varios
mtodos:1. Empleando motores de combustin interna. til en lugares donde no hay disponibilidad de
energa elctrica. Costos de mantenimiento y menor disponibilidad
para la operacin. Tener en cuenta que los sistemas de lubricacin y
de refrigeracin requieren de un valor mnimo de
velocidad.2. Motores elctricos de velocidad variable osistemas de frecuencia variable VFD.
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VARIADORES DE VELOCIDAD
Cuando se especifica un motor cuyas
R.P.M. no se coinciden con las de una
bomba, se hace necesario acoplar entre
ellas un variador cuya relacin coincida
con lo requerido. El equipo utilizado para transmitir fuerza
entre dos mquinas de distintos valores de
R.P.M. se clasifican: Incrementadores
Reductores.
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CLASES DE VARIADORES DEVELOCIDAD POR APLICACIN.
De relacin Fija. Mediante engranajes con distinto nmero de
dientes e igual mdulo (Rectos, Helicoidales,
Hipoidales, etc.).
Estn compuestos de:
Carcasa (Base y Tapa)
Elementos Rotatorios : Ejes, balineras y engranajes
Accesorios: Acoples, retenedores, bomba de aceite,enfriadores, protecciones, indicadores de temperatura e
indicadores de presin.
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CLASES DE VARIADORES DEVELOCIDAD POR APLICACIN.
Los Variadores por Relacin Fija sedividen en:
De ejes paralelos (2 o ms).
De ejes perpendiculares (2 o ms)
DIENTESDENMERO
PRIMITIVODIAMETROMODULO
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CLASES DE VARIADORES DEVELOCIDAD POR APLICACIN.
De relacin Variable: Hidroviscosos. Basados en el principio de deslizamiento de unapelcula de aceite que le permite transmitir torque oefecto hidroviscoso, donde una pelcula de aceite
transmite torque en proporcin a la fuerza de cierre(o abrazadera).
Una pelcula de aceite que corre entre un disco de
entrada que funciona como cojinete en movimiento(Corredor) y otro de salida ranuradoapropiadamente.
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CLASES DE VARIADORES DEVELOCIDAD POR APLICACIN.
De relacion Variable: Hidroviscosos.
Soporte hidrodinmico:Transmite 100% torque arranque suavevariacin infinita de velocidad.
Onda rotacional (Shear wave):Onda en la cual el desplazamiento delas partculas ocurre en ngulos rectos con la direccin de la
propagacin.
Propiedades de la pelcula:
Separa discos de entrada y salida
Transporte el calor generado debido al Shearing
La pelcula es estabilizada mediante la aceleracin tangencial que leimprimen los discos de entrada y el ranurado de los discos de salida.
La fuerza centrfuga provee un bombeo continuo que asegura unapelcula permanente.
Aumentando el nmero de discos se aumenta la capacidad de torque.
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VARIADORES DE VELOCIDAD HIDRAULICOS.
Existen 2 diseos:
1. Variadores hidroviscosos que empleandiscos de entrada y salida separados
por una pelcula de aceite.
2. Variadores hidrocinticos, acopleshidrulicos o turbo-acoples.
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Sincrodrive
El sincrodrive de velocidad de accionamiento variable opera conel principio de transmitir el Torque a travs de una pelcula deaceite.
El efecto hidroviscoso transmite el torque el torque en funcinde una fuerza de acoplamiento variable segn la conveniencia.
La cantidad de torque vara directamente con el nmero desuperficies de disco sobre las cuales se ejerce la accin delaceite.
Para incrementar el nmero de superficies que actan el
paquete se construye alternando los discos acoplados al eje deentrada y al eje de salida. Todos los discos pueden desplazarseaxialmente pero rotan con el eje al cual estn acoplados.
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Sincrodrive
Principio de Funcionamiento
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VARIADORES DE VELOCIDAD HIDROVISCOSOS
Para que la Pelculade Aceite?.
1.Para Transmitir
Torque.2. Separar los Discos.
3. Retirar Calor
Generado por elefecto de corte.
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VARIADORES DE VELOCIDAD HIDROVISCOSOS
Capacidad de Cierre de los discos:
Los variadores de diferentes tipos como, los VFD., eHidrocinticos , muestran prdidas por deslizamiento delrango entre el 2 al 5%.
Esto significa que su mxima eficiencia se encuentra
entre el 95 al 98%.
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VARIADORES DE VELOCIDAD HIDROVISCOSOS
Capacidad de Cierre de los discos: A diferencia con los de corriente de EDY y los acples
hidrulicos, el synchrodrive transmite el 100% del torquede la velocidad de entrada.
Este ahorro del 2 al 5% de las prdidas por deslizamiento
encontradas en los VFD y los turboacoples.
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VARIADORES DE VELOCIDADHIDROVISCOSOS
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VARIADORES DE VELOCIDADHIDROVISCOSOS
REDUCTORES E INCREMENTADORES DEVELOCIDAD
De Engranajes Rectos De Engranajes Helicoidales
De Engranajes Angulares en V (Herringbone)
De Tornillo y Rueda Sinfn
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VARIADORES DE VELOCIDAD HIDROVISCOSOS
COMPONENTES PRINCIPALES DE UN REDUCTOR
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COMPONENTES PRINCIPALES DE UN REDUCTOR
9. Carcasa12. Eje y Pin
13. Rueda de Engranaje14. Eje de la rueda deengranaje
15. Caja porta rodamiento ejepin ( lado exterior )
16. Caja porta rodamiento eje
pin ( lado interior )17. Caja porta-rodamiento ejerueda ( lado exterior)
18. Caja porta-rodamiento ejerueda ( lado interior )
19. Disco deflector de aceite
eje pin21. Rodamiento eje pin(lado exterior )
22. Rodamiento eje pin(lado interior )
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COMPONENTES PRINCIPALES DE UN REDUCTOR
23. Rodamientos eje rueda deengranaje.
26. Shims o calzos para controlaxial eje rueda.37. Acople bomba de aceite.43. Chaveta eje rueda engranaje.44. Chaveta eje rueda engranaje.45. Chaveta eje rueda engranaje
(acople ).46. Chaveta eje pin ( acople ).53. Tornillo prisionero acople
bomba aceite.
54. Empaques cajas portarodamiento eje pin.
55. Empaques caja portarodamiento ( eje ruedaengranaje ).
57. Empaque bomba de aceite.
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VARIADORES DE VELOCIDAD ENGRANAJES
Reductor - incrementador de Velocidad de Engranajes
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VARIADORES DE VELOCIDADHIDROCINETICO.
Acoples Hidrocinticos La velocidad proveniente de una planta motriz puede ser
variado a travs de un acople en base a fluido.
Es esencialmente una bomba descargando a una turbina derecuperacin de potencia, dentro de una misma carcasa.
La bomba est acoplada al eje de la planta motriz, la turbinaest acoplada al equipo manejado.
La Velocidad de la Turbina cambia al variar la cantidad de fluidoa la carcasa. Al subir el fluido, se incrementa la circulacin entrela bomba y la turbina, por tanto sube la velocidad en la turbina.
Su costo comparado con el electrnico es menor y tambin sueficiencia es menor.
5070 % de al 50% de velocidad.
95 % de a velocidad normal.
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VARIADORES DE VELOCIDAD HIDROCINETICO.
Principio de funcionamiento
El Turboacople de velocidad variable, es un acoplehidrodinmico, que transmite la energa generada por lasfuerzas dinmicas de un fluido que circula entre el rodete-bomba, en el eje conductor (primario) y el rodete-turbina delmismo tipo, en el eje conducido (secundario) en una cmarade trabajo cerrada.
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VARIADORES DE VELOCIDAD HIDROCINETICO.
Cmo se controla la velocidad de salida?
Para obtener diferentes velocidades, en el eje desalida, contra una carga dada (por ejemplo unabomba centrfuga) el acople de velocidad variabletiene que ser regulado para cambiar el torquecontra la velocidad caracterstica.
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VARIADORES DE VELOCIDAD HIDROCINETICO.
Parte Principales de un variador de velocidad hidrocinetico