Sistema de Redução

[FlavioLeal]

Olá Pessoal,

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Sugeriram-me que deveria usar redução e não ligar o motor de passo direto ao fuso.
Estou procurando informações aqui no Fórum sobre redução mas não tenho encontrado muita coisa.

Minhas dúvidas são?
- Para que serve a redução?
- Qual a sua vantagem?
- A colocar uma redução eu preciso fazer algum ajuste no software da CNC?

Grato, Flávio

[Roracioppi]

Flavio, sou um estudante sobre as CNCs e não tenho vivencia com as máquinas, mas vou tentar tirar suas duvidas.

Estou procurando informações aqui no Fórum sobre redução mas não tenho encontrado muita coisa.

Vc vai achar muita coisa por aí. tem informação para montar CNC de qualquer jeito aqui no forum.

Minhas dúvidas são?0
- Para que serve a redução?
- Qual a sua vantagem?
- A colocar uma redução eu preciso fazer algum ajuste no software da CNC?

Grato, Flávio

A redução aumenta a força gerada pelo motor. Vc viu o Mac falando que o motor da maquina dele tem que ficar solto para poder funcionar direito? Pois é, acontece também que alinhar as furações do motor ao fuso sem um acoplamento elástico (mangueira)torna-se mais complicado acertar toda furação com perfeição, já usando a redução por correia vc estica a correia do motor ao fuso mantendo o alinhamento do fuso.

A vantagem, como o motor trabalha mais "folgado" pois precisa fazer uma força menor, diminui a possibilidade de perda de passo.
Alinha o conjunto com mais precisão.

Com a Redução ou sem a redução vc precisa informar ao Software parâmetros para ele poder trabalhar. Cada maquina trabalha de um jeito e com um sistema de tração diferentes (fuso, correia, cabo de aço) cada sistema tem um calculo diferente.

Abç
Rodrigo

[FlavioLeal]

Com a Redução ou sem a redução vc precisa informar ao Software parâmetros para ele poder trabalhar. Cada maquina trabalha de um jeito e com um sistema de tração diferentes (fuso, correia, cabo de aço) cada sistema tem um calculo diferente.

Obrigado Roracioppi,

Também estou estudando (lendo) bastante sobre CNC nos últimos dias. Como não tenho experiência com este tipo de máquina acabo tendo muitas dúvidas então minhas desculpas antecipadas aos usuários do Fórum pelas perguntas básicas.

Falando em perguntas ai vai mais algumas

• Pelo o que entendi, o que chamam de fuso eu conheço como vergalhão ou barra roscada, é isto mesmo?
• E sobre o sistema de redução, eu coloco uma polia pequena no motor de passo, uma polia um pouco maior na ponta do fuso e ligo as polias através de uma correi dentada, correto?
• Este sistema de redução eu posso usar nos 3 eixos?
• Sendo mais prático, qual seria o sistema mais fácil de se montar em casa para um iniciante como eu? Pretendo usar a maquina em MDF, madeiras macias (pinus e cedrinho) e acrílico.

Obrigado, Flávio

[Roracioppi]

Pelo o que entendi, o que chamam de fuso eu conheço como vergalhão ou barra roscada, é isto mesmo?

Vergalhão é aquele ferro usado para construção. Barra roscada é aquela usada para como parafuso, dá para usar em cnc? Dá mas o passo dela é muito pequeno o que deixa a maquina muito lenta e o material se desgasta mais rapidamente pois gerando folgas precoces, é muito utilizada poi o preço é mais em conta, já o fuso trapezoidal o mais indicado pois o material que é feito é mais resistente e o passo mais "produtivo" e tem também o fuso de esfera que tem menos atrito fazendo o motor trabalhar mais folgado.

E sobre o sistema de redução, eu coloco uma polia pequena no motor de passo, uma polia um pouco maior na ponta do fuso e ligo as polias através de uma correi dentada, correto?

Correto

Este sistema de redução eu posso usar nos 3 eixos?

Sim

Sendo mais prático, qual seria o sistema mais fácil de se montar em casa para um iniciante como eu? Pretendo usar a maquina em MDF, madeiras macias (pinus e cedrinho) e acrílico.

Existem vários projetos prontos para se copiar e adequar, o projeto citado no começo "parece" ser bacana e tá muito mastigado, mas a escolha do projeto e da forma de construir depende de vc. Leia, pesquise, procure um projeto que lhe interesse.
E tem mais um fator, quanto quer gastar? se responder o mínimo possível já sabe que a maquina corresponderá ao seu investimento.

Att
Rodrigo

[Marcao]

Deixa eu aproveitar esse topico, pois procurei por essa informação e nao achei(claro, de repente vem um e diz" tu nao procurou direito" kk)
Vamos la, minha duvida:
Tenho um motor de 52 kgf, coloco uma reduçao de 5:1 sabendo que o motor  tem 500 rpm..
voce pega 500/5= 100 rpm correto?
Ai tu pega o diametro da polia que tem 30 mm x Pi(3.14.15...) = 94.24
94,24 x 100= 9.424 m/mim correto?
Mas no final das contas, quantos kgf terei?

Outra coisa, fuso tem reduçao?
Se eu colocar um multiplicador(inverso sa redução, polia maior no motor e a menor no fuso) terei mais velocidade?


Marcao

[Creocad]

Deixa eu aproveitar esse topico, pois procurei por essa informação e nao achei(claro, de repente vem um e diz" tu nao procurou direito" kk)
Vamos la, minha duvida:
Tenho um motor de 52 kgf, coloco uma reduçao de 5:1 sabendo que o motor  tem 500 rpm..
voce pega 500/5= 100 rpm correto?
Ai tu pega o diametro da polia que tem 30 mm x Pi(3.14.15...) = 94.24
94,24 x 100= 9.424 m/mim correto?
Mas no final das contas, quantos kgf terei?
Outra coisa, fuso tem reduçao?
Se eu colocar um multiplicador(inverso sa redução, polia maior no motor e a menor no fuso) terei mais velocidade?
Marcao

Sei viu paizão, mas eu creio que vc está embolando as marchas..........o motor vai continuar tendo a mesma força; pois vc estará reduzindo apenas a velocidade; acredito que com a redução da velocidade ele dará até mais um pouco de aproveitamento final.... agora esta de reduzir/ ampliar fuso ficou esquisita; pois a redução e ou ampliação normalmente é exatamente para diminuir ou aumentar a velocidade de giro do fuso e consequentemente aumentar ou diminuir o deslocamento.....eu hein é cada pergunta estranha........mas vamos aguardar os experts.

Creocad

[Elio Cesar]

Deixa eu aproveitar esse topico, pois procurei por essa informação e nao achei(claro, de repente vem um e diz" tu nao procurou direito" kk)
Vamos la, minha duvida:
Tenho um motor de 52 kgf, coloco uma reduçao de 5:1 sabendo que o motor  tem 500 rpm..
voce pega 500/5= 100 rpm correto?
Ai tu pega o diametro da polia que tem 30 mm x Pi(3.14.15...) = 94.24
94,24 x 100= 9.424 m/mim correto?
Mas no final das contas, quantos kgf terei?

Outra coisa, fuso tem reduçao?
Se eu colocar um multiplicador(inverso sa redução, polia maior no motor e a menor no fuso) terei mais velocidade?


Marcao

Marcão, se vc já conhece a relação dessa redução como citou no exemplo igual a 5:1, não é preciso fazer esse calculo do perímetro das  polias.
Se vc tem uma polia sincronizada com 10 dentes no eixo do motor e outra com 50 dentes na ponta do fuso sua redução é de 5:1 e ponto final.
Esta correto quando diz que seu motor vai girar a 500 RPM e seu fuso a 100 RPM, na mesma proporção seu motor de 52K vai passar a 260K na polia do fuso. Lógico que isso seja cosiderado num  sistema ideal pois vai existir uma certa perda dessa força por conta do atrito da correia entre as polias. 5% a 10% ... talvez não sei dizer, mais não é muito. Conclusão quando vc perde em velocidade vc ganha em força na razão inversa (isso em um sistema ideal).
Logo o inverso é verdadeiro, se trocar as polias ou seja colocar a maior no motor e a menor no fuso vc terá uma velocidade estupida porem com pouca força.
Vamos agora completar o calculo considerando que esteja usando um fuso de passo M5. A cada volta da polia do fuso seu eixo vai avançar 5mm. Se  estiver usando uma redução de  5:1 para cada volta do motor seu eixo vai avançar 1 mm. Se o motor estiver trabalhando a 500 RPM o eixo vai avançar 500mm por minuto. Espero que tenha sido claro.
Abraço
Elio

[Elio Cesar]

E por falar em acoplador, na minha opinião o melhor para motores de passo ou servo motor é o tipo Oldham Coupling.
Muito caros. A mangueirinha sem dúvidas é a que detêm o melhor custo benefício.
Vejam essa animação ela trabalhando com 2 eixos exageradamente desalinhados:

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[fgilii]

Apenas por comentar - o torque num motor de passo respeita uma curva, e como sabemos, o torque indicado é chamado de "holding torque" que numa tradução chula poderia ser entendido como o torque para segurar alguma coisa parada.

Torque é uma medida de força quando há um movimento, e por isso que é indicado por exemplo em kgf.cm - kilograma força por centimetro ou seja, ele poderia teoricamente segurar uma massa de "x" kilos na ponta de uma alavanca de 1 cm.

Quando a esmagadora maioria dos motores de passo giram, o torque cai ou seja, a capacidade de realizar trabalho vai diminuindo porque a potencia se mantém constante (ou quase) pois é a lei de conservação de energia.

Num motor de passo com redução, percebe-se um aumento do torque depois da redução - descontadas as perdas do sistema, é quase que se multiplicar o torque nominal pelo fator de redução - dessa forma pode-se então imaginar que num motor de 10 kgf.cm com uma redução de 5x, o torque depois da redução seria de 50 kgf.cm (sem descontar perdas) mas o preço que se paga é a velocidade, que cai no mesmo fator de redução, no exemplo 5x...

Para saber a capacidade ou o torque depois da redução há certos cálculos, mas basicamente é saber qual o torque que aquele motor oferece numa determinada velocidade, e aplicar as perdas e o fator de redução e o resultado será o torque final.

A coisa não é simplista assim, pois há que se considerar outros fatores como "pull in torque" e "pull out torque", que se traduzem como a capacidade de sair de velocidade zero e alcançar uma certa velocidade, ou variar a velocidade de rotação de um certo tanto para outro tanto - e quando entra aceleração na estória é que a coisa engripa.

Isso posto, chega-se à conclusão que não há mágicas - não dá para se ter um acionamento dito de baixo custo usando-se motores de passo e que englobem velocidade e força ao mesmo tempo comparáveis a um servo motor por exemplo, pois estes últimos tem características muito diferentes de funcionamento relativas ao torque disponível nas diversas faixas de rotação impostas a ele.

Teve gente que tentou por exemplo usar motores de passo grandes (com alto torque) e através do uso de reduções tentar altas velocidades e ainda ter torque razoável - descobriram que o molho saiu mais caro que o peixe em pouco tempo...

[fgilii]

Eu gosto desse tipo de acoplamento (Oldham)- é relativamente barato e as folgas deles são muito pequenas - bons para usar na grande maioria das aplicações simples que temos...

[Marcao]

Elio, entendi valeu 



Fabio, voce escreveu....

Para saber a capacidade ou o torque depois da redução há certos cálculos, mas basicamente é saber qual o torque que aquele motor oferece numa determinada velocidade, e aplicar as perdas e o fator de redução e o resultado será o torque final.

Voce que tem muita pratica com esses calculos, vou fazer uma conta bem a grosso modo só para ter uma noção como exemplo ok?

se eu pegar os 500 rpm do motor de passo x 52 kfg do proprio motor = 26000
sabendo que nesse motor tenho uma redução e a polia motora é de 40 mm
40 mm x Pi = 125,60
26000/125,60 = 207,00 kgf
Esse calculo esta certo?
Desculpe a minha persistência , tenho essa preocupação pois, nao adianta fazer um maquina sair correndo se ela nao vai ter força para sair usinando.(claro que nao precisa se preocupar tanto assim, mas eu ainda gostaria de saber como tudo isso funciona)
Fabio, o Richard andou fazendo uns calculos sobre o servo motor, cara, é uma estupidez, alem da maquina sair "correndo" ainda tem muita força...


Marcao

[Mario Gribel]

tenho essa preocupação pois, nao adianta fazer um maquina sair correndo se ela nao vai ter força para sair usinando.

Acho que todos deveriam ter esta preocupação. Depois das últimas alterações na minha máquina ela saiu correndo e não voltou mais. Fiquei sem saber se ela iria usinar com força ou não. E a danada não liga, não escreve, não manda SMS, ...   snif,snif,snif.

 

[fgilii]

...se eu pegar os 500 rpm do motor de passo x 52 kfg do proprio motor = 26000     ...    Esse calculo esta certo?

Não - voce não pode apenas multiplicar velocidade por força - o resultado é um número que não diz nada!

Seu motor deve ter um gráfico que mostra o torque dele "quando estiver girando a 500 rpm" - esta é a força (teorica) naquela rotação...

Fabio, o Richard andou fazendo uns calculos sobre o servo motor, cara, é uma estupidez, alem da maquina sair "correndo" ainda tem muita força...

Bem, não sei que cálculos ele fez, mas uma coisa é certa - é meio complicado querer comparar de forma simples motores de passo com servos - são absolutamente diferentes, principalmente no comportamento e relação de torque/velocidade

[JCS]

Fábio,

Bom dia.

Você sabe o telefone do Edu. Estou em SP e gostaria de visitá-lo, pois notei que há muito ele não tem participado do Forum o que me preocupa um tanto.

Abraços.

jcs

[arroznabarba]

Estou com duvidas em relação a redução que vou usar na minha maquina...
Ela já esta montada com a elétrica pronta, só falta instalar a redução. Ela é toda em MDF bem reforçada, as laterais do pórtico móvel ficou com 36mm de espessura e sera tracionada por cabo de aço nos 3 eixos e tem útil 1250 no X, 890 no Y, e 190 no Z. Tenho 3 motores de passo de 19kgf.
O cabo de aço vai se enrolar em uma bucha carretel de 30mm dando um perimetro de 94,2mm.
Para redução vou usar as polias do tanquinho onde a maior tem 60 dentes e a menor 14, me dando uma redução de 4,285:1 . Se eu não estiver equivocado nas contas vou ter uma resolução de  0,109mm.

Perguntas:
Qual passo ideal para usinar Madeira, Mdf, Acrílico e talvez um alumínio. ?
Seria valido fazer dupla redução aumentando a resolução para 0,0256mm e aumentando o a força de tração da maquina?
Como os motores iriam trabalhar muito mais para os eixos se mover bem menos isso ira diminuir a vida útil dos motores eu trazer alguma outra consequência como deixar a maquina muito lenta?

Espero que me ajudem