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Reductores de velocidad I

Por Despegamos

Este es el primero de una serie de tres artículos hablando sobre reductores de velocidad.

Un reductor no es más que un mecanismo de reducción de velocidad de un motor de combustión o eléctrico. En todo mecanismo de transmisión existe, como mínimo dos ejes, llamados eje motriz y eje conducido o arrastrado. El eje motriz es el que genera el movimiento y puede estar acoplado a un motor o ser accionado manualmente por medio de una manivela y el eje conducido es el que recibe el movimiento generado por el eje motriz.

Este primer artículo está dedicado a los reductores utilizados en los motores para ultraligeros. El segundo es continuación de este y trata de hacer una fotografía de cómo es el mercado. Finalmente, el tercer artículo trata de reductores de alta relación de reducción, para turbohélices, con referencia también a los reductores de engranajes cónicos que montaban los antiguos motores en estrella.
Primero algunas consideraciones. La potencia de un motor, de cualquier motor, puede ser expresada como el producto de dos factores: el momento o par motor y la velocidad del motor, las revoluciones. Analíticamente:

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Si queremos aumentar la potencia, tenemos dos caminos:

  • Incrementar el par (M).
  • Incrementar las revoluciones (n).

Que hagamos una cosa u otra depende de la utilización que demos al motor. Si incrementamos el par nos movemos hacia los motores de camiones, ferrocarriles, maquinaria pesada y navíos, motores poco revolucionados y con gran par, para mover grandes cargas. Si, por el contrario, aumentamos las revoluciones, nos movemos hacia los motores para automóviles de carreras. Entre ambos extremos hay una variedad casi infinita de aplicaciones.
En nuestro caso, parece que deberíamos movernos hacia el 2º caso, sin embargo, hay una dificultad, y es que la velocidad a la que puede girar la hélice está limitada. Si la velocidad de las puntas de la misma se acercan a velocidades sónicas, el rendimimieto decrece, con la consiguiente pérdida de empuje o tracción (la velocidad en la punta se calcula como el producto del radio por la velocidad angular en rad/seg.). Una solución es reducir el diámetro y añadir más palas. Otra solución es añadir un reductor entre el motor y la hélice, de forma que las altas revoluciones del motor se conviertan en las revoluciones adecuadas para la hélice en todo su rango de operación.

Un reductor viene caracterizado por su relación de reducción, que es el cociente entre las revoluciones de entrada (cigüeñal) y las revoluciones de salida (hélice). En los motores para ultraligeros se utilizan de dos tipos:

  • Uno, formado por una correa dentada que une dos poleas, una solidaria con el eje del motor y otra solidaria con el eje de la hélice (fig.1).
  • Otro, constituido por un engranaje con corona y su piñón (fig.2).

El reductor de correa dentada fue el primero que se utilizó en el mundo de los ultraligeros. Patentado por Charles Slusarczyk a principios de los años 80 del siglo XX, se utiliza todavía con gran profusión:
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El reductor de engranaje, aunque mucho más antiguo que el de correa, se está utilizando bastante en los últimos años.

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