1. Autotravamento de Redutores de Rosca Sem-Fim
O autotravamento em um redutor de rosca sem-fim ocorre quando a força tangencial exercida pela coroa sobre o parafuso é insuficiente para superar o atrito na superfície de contato. Como resultado, a coroa não consegue retroacionar o parafuso.
Conforme mostrado na figura acima, quando o ângulo de avanço é menor que o ângulo de atrito, Fα é sempre menor que a força de atrito Ff. Sob essa condição, o parafuso encontra-se em estado de autotravamento e não pode ser retroacionado.
Quando o ângulo de atrito permanece constante, um ângulo de avanço menor torna o autotravamento mais provável. Em geral, quanto maior a relação de redução de um redutor de rosca sem-fim, menor o ângulo de avanço do parafuso. Portanto, redutores de rosca sem-fim com altas relações de redução são tipicamente autotravantes.
Nossos redutores de rosca sem-fim com relação de redução de 40:1 ou superior geralmente apresentam comportamento de autotravamento sob condições típicas de operação. No entanto, o desempenho de autotravamento pode variar dependendo de fatores como lubrificação, temperatura e condições de carga. Para aplicações críticas em termos de segurança, recomenda-se a utilização de mecanismos de frenagem adicionais. Para mais detalhes, consulte este artigo: Autotravamento da Rosca Sem-Fim.
Em contraste, os redutores planetários utilizam um trem de engrenagens planetárias para transmissão de potência e não possuem o mecanismo de atrito necessário para o autotravamento. Portanto, os redutores planetários geralmente não são autotravantes e podem ser retroacionados.
2. Outros Métodos para Evitar o Retroacionamento
Como a eficiência dos redutores de rosca sem-fim autotravantes é geralmente baixa, métodos alternativos podem ser considerados para evitar o retroacionamento quando a carga reversa é relativamente pequena.
a. Utilização do Torque de Detenção do Motor de Passo
Quando o motor de passo não está energizado, um pequeno torque de detenção está presente devido à atração magnética entre os ímãs permanentes do rotor e os dentes do estator. Esse torque é amplificado pelo redutor e, combinado com o atrito mecânico do sistema, pode resistir ao retroacionamento de forma limitada. No entanto, como o torque de detenção é muito pequeno, a carga reversa que ele pode suportar — mesmo após a amplificação pelo redutor — permanece mínima.
b. Utilização do Torque de Retenção do Motor de Passo
Quando o motor de passo está energizado, as bobinas do estator geram um campo magnético que atrai e bloqueia os ímãs permanentes do rotor, impedindo que o rotor gire. Esse torque de bloqueio é chamado de torque de retenção, que normalmente é o valor de torque especificado na folha de dados do motor de passo.
O torque de retenção, transmitido através do redutor, pode resistir ao retroacionamento com uma força significativamente maior e suportar cargas maiores. No entanto, esse torque ainda é limitado. Uma vez que a carga exceda a capacidade do motor, o redutor ainda será retroacionado.
Resumo
Em resumo, o retroacionamento pode ser evitado aproveitando o mecanismo de autotravamento inerente ao redutor ou as características de torque do motor. No entanto, a capacidade do motor de resistir ao retroacionamento é limitada. Em termos de resistência ao retroacionamento:
Autotravamento > Torque de retenção > Torque de detenção