Estratégias para o Desenvolvimento de Transmissões.

Neste artigo iremos abordar o principal produto da Mademil e pelo qual é conhecida no mercado, as polias. O foco da Mademil e o maior volume de produção está concentrado nas polias de transmissão para correias em V, para aplicações industriais, tendo como maiores clientes os fabricantes de máquinas e também para manutenção.

Para a fabricação de uma polia são necessários os ferramentais, que no caso das fabricadas em ferro fundido são os modelos e as de alumínio em sua grande maioria as coquilhas. Estes ferramentais tem um custo para sua fabricação, manutenção e gerenciamento na fábrica. Assim para que haja viabilidade em desenvolver um ferramental é necessário escala de produção, porém esta escala é obtida de duas principais maneiras. A primeira é ter disponível polias padronizadas de forma que possam atender os requisitos de projeto da maioria dos fabricantes, isto é, podem ser usadas por diversos fabricantes em diferentes tipos de máquinas, o que por si só, gera escala. A segunda é o desenvolvimento de polias customizadas para um cliente e para uma aplicação específica, neste caso somente é justificado se houver um volume de compras que justifique os custos já citados destes ferramentais. Nestes casos para tornar viável um desenvolvimento customizado há algumas estratégias principais que devem ser incorporadas no projeto da polia que são:

A simplificação e ou adequação de forma, ou seja, fazer com que a polia possa ser montada e desmontada de forma mais fácil, além de dimensionalmente se adequar ao produto. Esta abordagem é usada em algumas máquinas agrícolas, onde por exemplo os canais são deslocados do cubo por conta de um eixo mais curto. Outra forma é o desenvolvimento de uma polia estruturalmente na medida para transferir uma determinada rotação e potência, e desta forma ter o seu peso e custos otimizados para esta aplicação específica. Como exemplo temos as polias do setor de climatização onde um determinado cliente tem uma aplicação com alto volume mensal de polias, e tem uma potência e rotação específica, onde a Mademil desenvolveu uma polia mais leve, apenas para esta aplicação. Assim os custos de ferramental são amortizados pelo volume de vendas e ganho no peso das polias.

Outra estratégia para justificar o desenvolvimento de uma polia customizada é a agregação de função, isto é, além da função básica de transmitir potência, é incorporada outra função na polia. Como exemplo temos uma polia de compressor de pistão, onde a polia também serve para a refrigeração da camisa do pistão. Neste caso os raios da polia são na forma de hélice, e quando a polia gira, gera um fluxo de ar que é usado para a refrigeração do compressor. Nesta aplicação ao invés de se usar uma polia de transmissão e uma hélice, foi feita uma polia que atende as duas funções, aqui o custo de ferramental além da escala de produção é amortizado pelo fato de haver o custo de uma peça a menos, porém mais complexa.

O uso das polias padrão feitas por empresas especializadas neste tipo de componente, é mais antigo nos países cujo preço da mão de obra e a competitividade entre fabricantes de máquinas é maior. Esta realidade começou a mudar no Brasil nos últimos 20 anos quando a Mademil implantou a sua linha de polias padrão. Até então muitos fabricantes de máquinas fabricavam suas próprias polias, ou as compravam de fornecedores de fundidos que sequer seguiam normas específicas para polias. Neste período a Mademil fez um intenso trabalho de conscientização dos clientes que ainda solicitavam polias especiais, este trabalho consistia em mostrar as vantagens de um produto padrão sobre um especial. Entre estas vantagens podemos elencar as principais como: custo, prazos de entrega menores, disponibilidade, intercambiabilidade entre diferentes fabricantes, qualidade, maior vida útil das correias, maior eficiência energética e otimização do processo de manutenção. Estas vantagens serão detalhadas em mais profundidade nos próximos artigos.

No entanto, alguns clientes ainda relutavam no uso de polias padrão, sendo que o principal argumento era a impossibilidade de um par padrão gerar uma determinada rotação da máquina de forma precisa, isto é, a combinação de polias padrão não gerava a exata relação de transmissão que se obtém com o uso de polias especiais. Nestes casos a engenharia da Mademil encaminha um formulário padrão para que o cliente preencha, para que possa ser analisado o projeto da transmissão e sugerido a padronização desta transmissão. Quando os formulários eram analisados, observava se que muitos clientes não levavam em conta alguns erros que afetam a precisão da transmissão. O principal erro e que a maioria não conhece é o escorregamento da correia, este é um fenômeno normal deste tipo de transmissão cujo princípio é o atrito. Porém não deve ser confundido com a correia patinando na polia, o que acontece quando a correia não está corretamente tencionada por uma instalação e/ou manutenção inadequadas. Para exemplificar isto considerando um motor de 1780rpm e uma relação de transmissão dada por uma polia motora de 250mm de diâmetro e uma movida de 500mm, neste caso a máquina irá girar a 890rpm teoricamente, porém na prática esta rotação será um pouco menor. Esta diferença varia de acordo com o tamanho das polias, potência demandada, rotação e perfil de correia, e se situa em torno de 0,1 a 0,3%. Neste caso usando se a média, a velocidade real da máquina seria em torno de 888rpm.

Outro erro comum é não usar a velocidade de placa do motor, alguns usam apenas a velocidade média tomando como exemplo um motor de 4 pólos, consideram para todas as faixas de potência 1750rpm. Porém motores pequenos apresentam um escorregamento grande e motores de potências mais elevadas um escorregamento pequeno, assim nesta polaridade as rotações destes motores variam em média de 1705 a 1790rpm. Além destes erros apontados, existem as flutuações nos parâmetros da rede elétrica que também influenciam a precisão da rotação. Outros erros também podem ser atribuídos a diferentes fontes de potência como turbinas, motores hidráulicos etc., porém o foco serão os motores elétricos que é a maioria dos casos.

Tecnicamente a Mademil com sua disponibilidade de diâmetros de polias padrão consegue por meio da combinação destes diâmetros faixas de tolerâncias de erros muito baixas, normalmente superando as necessidades dos clientes, pois leva em consideração os requisitos das aplicações e das transmissões a serem empregadas. Estas tolerâncias de erros variam muito com a aplicação, rotação, potência, entre outros fatores.

Considerando estes aspectos que influenciam a precisão da transmissão e que não são muitas vezes levados em conta, muitos clientes delegam o dimensionamento das transmissões para a engenharia da Mademil, poupando tempo de engenharia, tendo uma transmissão padronizada, com custos menores e com precisão rotacional das máquinas. Nesta linha podemos citar três tipos de padronização principais:

O primeiro é aquele que padroniza uma transmissão de um equipamento discreto, nesta linha podemos citar os fabricantes de bombas, onde as transmissões são dimensionadas de acordo com os requisitos de cada cliente de bomba. Neste caso os fabricantes de bombas enviam os dados da mesma para que a engenharia da Mademil faça o dimensionamento da transmissão padronizada, levando em conta fatores de serviço padrão da aplicação e também o fato de que os erros de velocidade influenciam o rendimento da bomba e o consumo de potência dos motores, entre outros aspectos. Como a Mademil é especialista em transmissão, pode auxiliar os clientes mesmo aqueles que não tenham experiência com uma determinada aplicação, fazendo uso de sua expertise para propor a melhor alternativa para seus clientes.

O segundo é a padronização de uma linha de produtos, neste caso podemos destacar um cliente que fabrica britadores e que padronizou todas as transmissões de um tipo de britador composto de máquinas onde variam a potência e a rotação. Neste caso a engenharia do cliente juntamente com a da Mademil fizeram um trabalho de padronização das transmissões de todos os britadores. Este é um modelo que funcionou muito bem para o cliente e para a Mademil, pois há ganhos já citados com a padronização e escala.

A terceira abordagem é a padronização de todas as transmissões dos produtos de um determinado fabricante de máquinas, e como exemplo citaremos o caso de uma empresa de máquinas de lavanderia. Neste caso a engenharia da Mademil solicitou da engenharia do cliente um levantamento de todas as máquinas de sua linha de produtos, e também os requisitos destas transmissões. Após uma análise dos dados foi verificado o uso de transmissões com correias nos perfis A, B, C, 3V e 5V, bem como as polias para estes diferentes perfis. A primeira ação foi padronizar os perfis de correias para apenas 2 que são 3V e 5V, esta medida diminuiu muito a grande diversidade de perfis de correias e polias. Em seguida foram planilhadas todas as transmissões, e em várias puderam ser usadas as mesmas polias, não o par, mas uma motora ou movida, o que gerou um ganho de escala para o cliente, além do menor número de itens para gerenciar. Este foi um trabalho emblemático, pois gerou uma grande redução dos itens de transmissão das suas máquinas, e consequentemente de custos.

Neste artigo pode ser visto diferentes abordagens no desenvolvimento de transmissões por polias em “V”, assim se sua empresa precisar, pode contar com a expertise da Mademil no desenvolvimento de soluções deste tipo de transmissão. Basta entrar em contato com o departamento de engenharia e solicitar o suporte para o desenvolvimento de transmissões padronizadas que além da qualidade agreguem um ótima relação custo desempenho.

 

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