Tipos de acoplamientos flexibles y selección para cada aplicación

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Un acoplamiento flexible es un elemento de transmisión mecánica que une dos ejes con la finalidad de transmitir el par del eje motriz al eje conducido. La función principal de un acoplamiento, además de transmitir el par, es proteger los rodamientos de los dos elementos que une y esto pasa por tener la capacidad de absorber vibraciones y compensar todo tipo de desalineaciones.

¿Cómo elegir el acoplamiento flexible más adecuado?

Hay infinidad de tipos de acoplamientos flexibles en el mercado, todos con prestaciones específicas que los hacen más adecuados para un tipo de uso en concreto. Unos admiten o compensan todo tipo de desalineaciones, otros son más aptos para aplicaciones de alta velocidad, de altos pares, o con mucha vibración.

Por ese motivo, no es fácil elegir un tipo u otro de acoplamiento. Que unos acoplamientos sean más caros y “sofisticados” que otros no implica que vayan a funcionar correctamente en todas las aplicaciones. Es como con los coches, ¿es mejor un Ferrari que un 4x4? Posiblemente si se quiere ganar El Gran Premio de Mónaco sí, pero si de lo que se trata es de ganar El París Dakar el 4 x 4 es la mejor opción.

Los acoplamientos flexibles son aquellos elementos capaces de transmitir un par de un eje motriz a un eje conducido y compensar vibraciones o desalineaciones ya sean axiales, paralelas, angulares o una combinación de alguna de ellas.

Los acoplamientos se pueden dividir en dos grandes grupos:

- Lubricados: son acoplamientos que precisan de lubricación por lo que conllevan unos costes de mantenimiento. Dentro de esta gama están los acoplamientos de engranajes o gear couplings, los de malla o Grid Coupling o los de cadena Chain coupling. Rexnord dispone de la serie Lifelign de engranajes y los Steelflex de malla.

• Lifelign: son acoplamientos de engranajes para aplicaciones de grandes cargas, compensan desalineaciones angulares y axiales y ofrecen gran rigidez torsional.

• Steelflex: son acoplamientos de malla para altas y medias cargas con gran flexibilidad torsional.

- No lubricados: son acoplamientos sin mantenimiento que no precisan lubricación periódica. A esta gama pertenecen los acoplamientos elásticos de estrella o Jaw y tipo neumático o Tire, los acoplamientos de discos de láminas o de fuelle, entre otros.

Gama de Rexnord para este tipo de acoplamientos

• Omega & VIVA, son acoplamientos elásticos ideales para aplicaciones con vibraciones y grandes desalineaciones. Acoplamientos sin mantenimiento y la sustitución del elemento elástico puede hacerse sin necesidad de separar los ejes motrices y conducidos. Muy utilizados en bombas, compresores, mezcladores o ventiladores industriales. Certificado ATEX.

• Wrapflex, es el Jaw coupling de Rexnord, para aplicaciones de baja velocidad con vibraciones y grandes desalineaciones. Al igual que los Omega & Viva se pueden sustituir sin necesidad de separar lso ejes. Se utilizan en bombas, compresores y maquinaria general. Certificado ATEX.

• Thomas, es la extensa gama de acoplamientos flexibles de láminas para todo tipo de aplicaciones. Con sus modelos Sr52, SR71 XTSR52, XTSR71, DBZ o AMR cubren la gran mayoría de aplicaciones del sector Oil&Gas. Son acoplamientos para aplicaciones con velocidades altas, pares medios y necesidad de una cierta rigidez torsional. Certificado ATEX y según normativas aplicables como API, ISO, etc.

• Euroflex, es la gama de acoplamientos flexibles de láminas optimizados para aplicaciones especiales de alta velocidad, como turbinas o bancos de ensayo.

• Modulflex es un acoplamiento flexible de láminas totalmente rígido a la torsión, por lo que es el mejor acoplamiento para aplicaciones de alta velocidad y altos pares con cambios de sentido de giro bruscos o paradas. Se utilizan también en bancos de ensayos o medidores de par.

• Addax, es la serie de acoplamientos de láminas fabricado en material compuesto. Su principal aplicación es en torres de refrigeración. Capaces de cubrir grandes distancias entre ejes (DBSE de 5 - 6 m), ligeros y muy resistentes a la corrosión.

Elección de un acoplamiento

Lo primero que hay que hacer para poder seleccionar correctamente un acoplamiento flexible es preguntarse qué tipo de aplicación hay y qué características ha de tener el acoplamiento para cumplir sus dos funciones: la primera, transmitir el par y velocidad del eje motriz, y la segunda, proteger los rodamientos de la línea de transmisión, ya sean los rodamientos de un motor, de un reductor o los rodamientos de un eje de transmisión de un barco.

¿Estará el acoplamiento en un lugar accesible para poder lubricarlo periódicamente?  ¿O hay que seleccionar un acoplamiento sin lubricación? ¿Están los ejes bien alineados? ¿Hay que seleccionar un acoplamiento que compense grandes desalineaciones? ¿Se va a necesitar transmitir un par alto y a altas velocidades? ¿Tiene que cumplir alguna normativa en concreto?

Una vez seleccionado el tipo de acoplamiento, hay que dimensionar el acoplamiento, para ello habrá que tener en cuenta:

- Par torsional Nm (par de trabajo y par máximo). A falta del par es necesario la potencia del motor motriz y la velocidad.

- Velocidad de trabajo rpm (si hay diferentes, hay que saber la velocidad nominal y la máxima).

- Diámetros de los ejes a unir.

Con estos tres datos será posible seleccionar el tamaño del acoplamiento necesario en cualquier catálogo. Para acabar de definir el acoplamiento también hay que verificar que se cumple:

- Factor de servicio

- Desalineaciones máximas

- Distancia entre final de ejes (DBSE)

- Requisitos de equilibrado

- Limitaciones de espacio

- Condiciones ambientales (Temperatura y exposición a ambientes corrosivos)

El factor de servicio o seguridad es recomendable que sea siempre 1,5 o más, pero es muy importante no tomar un factor de servicio extra dimensionado. Muchas veces el acoplamiento puede utilizarse como especie de fusible mecánico para que en caso de sobrecarga se rompa antes el acoplamiento que por ejemplo un motor, cuyo coste es mucho más elevado, y en el caso que se haya utilizado un acoplamiento mucho mayor del necesario, el acoplamiento aguantaría pudiendo dañar el motor. De todas maneras, utilizar un acoplamiento como “fusible” no es la mejor opción para proteger ciertos elementos, para ello existen otros elementos de transmisión mecánica que pueden combinarse con acoplamientos, como los limitadores de par o las ruedas libres, entre otros.

En caso de duda lo mejor es pedir siempre asesoramiento al fabricante, es muy posible que ellos hayan tenido aplicaciones parecidas o incluso que haya algún acoplamiento especial para esa aplicación en concreto.

¿Tienes problemas con desgaste prematuro de rodamientos? ¿Has verificado si el acoplamiento que lo debe proteger es el adecuado?

¿Quieres reducir tus costes de mantenimiento sustituyendo tus acoplamientos por otros no lubricados?

¿Quieres proteger tus accionamientos principales para evitar tener paradas inesperadas?

Para resolver estas u otras dudas, contacta con FD Industrial llamando al +34 934 874 015 o enviando un email a industrial@ferrer-dalmau.com.