En todas las trasmisiones mecánicas de potencia se puede producir un aumento inesperado del momento de torsión resistente.
En la mayoría de los casos, ello produce daños que implican la rotura de componentes y la detención de la actividad, con las consecuencias económicas que ello puede representar.
Las sobrecargas tienen diversas causas:
– La rotura o deterioro de un cojinete en la cadena cinemática producirá sobre carga al giro.
– La ocasional desalineación de un acople debido al movimiento de un apoyo su rotura u otro motivo.
– La rotura o gradual deterioro de un mecanismo de engranajes.
– En un transporte por cadenas, el ocasional trabazón del movimiento.
– En máquinas trituradoras, la interposición de cuerpos más duros.
– En sistemas de cierre para limitar el apriete.
Es necesario, en consecuencia, prever un elemento que disipe esa sobrecarga evitando transmitirla a la cadena cinemática.
Otro motivo de intercalar un limitador de sobre cargas, es el de asegurar que la instalación no sea exigida más allá de los limites para los cuales fue diseñada.
El protector de sobre torque o limitador mecánico, transmite el 100% del momento de torsión motor, cuando éste se ajusta a lo previsto. Luego, si se produce un incremento del momento resistente, a pesar que el motor tenga margen para vencerlo, el protector resbala.
Un esquema conceptual de su funcionamiento se ve en el gráfico siguiente. En el eje vertical se indica el momento de torsión nominal transmitido Mtn, que es por funcionamiento normal; y el Mtmáx, que es el límite admitido. En el eje horizontal se indica el tiempo en que se desarrollan dichos momentos de torsión.
Durante el tiempo de marcha “normal”, el protector transmite sin resbalar. La zona griseada o “incremento” indica ( figurativamente ), cuando el momento de torsión resistente comienza a aumentar, ya sea de modo gradual (como en el gráfico) o instantáneamente.
Cuando se llega al máximo momento de torsión admitido, el protector comienza a resbalar.
Puede existir un tiempo en que la transmisión funciona en estas condiciones, hasta que se detiene, ya sea por una señal emitida por el limitador o por la acción de una persona que ha detectado el problema.
En la figura siguiente se muestra las partes constitutivas de un protector de sobre torque de la serie PST en su versión de modelo básico.
 | 1- cuerpo 2- placa 3- guarnición de fricción. 4- buje 5- resorte platillo 6- arandela de seguridad. 7- tuerca 8- anillo de seguridad |
La foto siguiente muestra uno de estos protectores.
Modo de uso
El cuerpo (pieza 1) de coloca sobre el eje conductor, por ejemplo, en el de un motor eléctrico, para lo cual se le mecaniza el agujero y el chavetero que corresponda.
Entre las guarniciones de fricción (piezas 3) y montado sobre el buje (pieza 4) se coloca el elemento que cumplirá la función de conducida: por ejemplo, una polea, un engranaje, una rueda de cadena, un disco para adaptación de otro elemento, etc.
Obsérvese que una de las placas (pieza 2) está retenida por el anillo de seguridad ( 8 ) y la otra puede deslizarse a lo largo del cuerpo.
El elemento intermedio que se coloque entre las placas, será apretado entre ellas por la acción del resorte platillo ( 5 ), el cual se deforma produciendo la fuerza de apriete por medio de la tuerca ( 7 ).
De este modo se regula el momento de torsión a transmitir. Luego la tuerca se asegura doblando una lengüeta de la arandela de seguridad ( 6 ).
En condiciones normales de funcionamiento el momento motor pasa desde el cuerpo al elemento intermedio gracias al roce producido por las guarniciones de fricción.
Construcciones combinadas.
En las figuras siguientes se muestran algunas de las adaptaciones más habituales. Todas ellas son provistas por nuestra empresa, de modo que faciliten su utilización en los diversos sistemas de movimiento que se puedan presentar.
| Esta versión tiene adaptada una rueda para cadena de rodillos, cuyo diámetro primitivo es superior al diámetro exterior de las placas. La rueda debe presentar superficies planas y rectificadas en contacto con las guarniciones de fricción. |  |
| En esta versión se ha adaptado una rueda para cadena cuyo diámetro primitivo es menor al diámetro exterior de las placas. En este caso se requiere una construcción más elaborada. La pieza especial que facilite la adaptación debe presentar superficies planas y rectificadas en contacto con las guarniciones de fricción. |  |
| Con acople elástico de banda. Para ello se colocan dos discos especiales que se unen entre sí. Uno de ellos entre las placas de fricción y el otro para ensamblar el acople elástico. Los discos de adaptación son de las dimensiones adecuadas al acople que se utilizará. |  |
| Con un acople a cadena. Se utiliza una rueda de cadena entre las placas y se combina con una pieza especial a la que se la ha tallado el dentado correspondiente. El conjunto de ruedas se une con la cadena. Se usa a muy bajas vueltas pues no se puede lubricar en abundancia. |  |
Todas las versiones mostradas anteriormente son de nuestra provisión normal.
Lo mostrado no agota las posibilidades de adaptación y podemos adecuar otros diseños a pedidos específicos.
Nuestra empresa ofrece 8 tamaños que van desde 20 Nm a 3000Nm de capacidad máxima de momento de torsión transmisible. Por su diseño cada uno de ellos tiene un rango de capacidad que va desde 0 al valor máximo indicado.
La selección se realiza en función del momento de torsión nominal que se transmite. Se debe elegir aquel tamaño que supere en al menos un 20% dicho valor, así, si el momento de torsión nominal es de 140 Nm el que corresponde es el de 180 Nm, pero no así si se desea transmitir 160 Nm.
Otra verificación importante es el agujero máximo que cada tamaño acepta.
Recuerde que nuestra empresa está a su servicio para asesorarlo.
Febrero 2021