Rodillo motorizado versus motorreductor: ¿cuál ahorra más energía?

Dos formas de conducir un transportador de rodillos

Un transportador de rodillos mueve el producto de dos maneras: un motor externo empuja la energía a través de una cadena, rueda dentada o correa hacia una línea de rodillos, o un pequeño motor se ubica dentro de un solo tubo de rodillo e impulsa esa sección por sí solo. El primer enfoque es la columna vertebral de la mayoría Transportadores de rodillos accionados por cadena construidos para cargas pesadas de palés , donde un motor de un solo engranaje hace girar un eje que arrastra docenas de rodillos en secuencia a través de cadenas de rodillos o correas de distribución. El segundo, conocido como rodillo motorizado o MDR, reemplaza toda la cadena de componentes con un motor sellado y una caja de cambios integrada en la propia carcasa del rodillo.

Ninguno de los diseños es nuevo. Los motores con engranajes han movido palets y cajas de cartón desde los primeros tiempos. Estructuras transportadoras de rodillos estándar construidas para servicio continuo. entraron en servicio y siguen siendo la opción predeterminada cuando las cargas son pesadas y la línea circula a una velocidad constante. Más tarde llegaron los rodillos motorizados, construidos específicamente para secciones que necesitan arrancar, detenerse y estar inactivas de forma independiente en lugar de moverse como una cadena continua de componentes.

Esa diferencia estructural decide cuánta energía llega realmente al producto versus cuánta se pierde al llegar allí.

Dónde ocurre realmente la pérdida de energía

Cada eslabón mecánico de un tren de transmisión emite un poco de energía en forma de calor y fricción. Un motor de engranajes hace girar un eje, el eje hace girar una cadena, la cadena hace girar una docena de ruedas dentadas; cada paso regala uno o dos puntos porcentuales antes de que la energía llegue a la carga. Una cadena mal tensada o un cojinete seco aumentan esas pérdidas, lo cual es una de las razones por las que las líneas pesadas impulsadas por cadena necesitan una lubricación programada solo para mantener su eficiencia nominal.

Los rodillos motorizados cortan la mayor parte de esa cadena. Las correas Poly-V que unen rodillos adyacentes funcionan con aproximadamente un 97% de eficiencia de transmisión y, debido a que el motor se encuentra dentro del propio rodillo, no hay una ruta separada entre la caja de cambios, el eje y la cadena que pierde energía en cada unión.

Los mayores ahorros provienen de cómo se comporta el sistema cuando no hay ningún producto en él. Un motor de engranajes convencional generalmente funciona durante un turno, haciendo girar cada rodillo, independientemente de que haya algo encima de ellos o no. Transportadores de rodillos acumuladores de presión cero con arranque y parada por zona Invierta esa lógica: el motor de cada sección se activa solo cuando un sensor detecta que ingresa producto. Ese es el mecanismo detrás de las cifras de reducción de energía del 30% al 70% reportadas en instalaciones MDR multizona: los motores no son más eficientes individualmente, la mayoría de ellos simplemente están apagados la mayor parte del tiempo.

Cuando el accionamiento por motorreductor todavía tiene sentido

Nada de esto hace que la transmisión por engranajes quede obsoleta. Los rodillos motorizados están construidos alrededor de motores compactos de bajo torque, por lo que pierden su ventaja una vez que las cargas superan el rango típico de cajas de cartón y contenedores. Líneas de palets y otros Transportadores de rodillos accionadores por cadena para cargas pesadas para un transporte continuo y de gran tonelaje Mueve rutinariamente cargas que necesitarían un conjunto costoso y de gran tamaño de rodillos motorizados para replicarse; un motor de engranaje central del tamaño adecuado para el trabajo es más simple y económico.

El otro caso en el que la transmisión por engranajes se mantiene bien es el funcionamiento continuo a una sola velocidad. Una línea que corre a una velocidad durante un turno completo, como una Cinta transportadora de tipo estándar construida para transporte continuo a granel , no se beneficia de la lógica de inicio y parada zona por zona porque no hay tiempo de inactividad que eliminar. Aquí, el mayor consumo de energía por unidad del motorreductor se compensa con la necesidad de muchos menos motores en general.

Sopesando el costo total, no solo los kWh

El consumo de energía es sólo una parte del cálculo. Los rodillos motorizados generalmente cuestan más por unidad por adelantado, pero reducen el tiempo de instalación ya que no hay que ajustar la alineación de la cadena ni la tensión de la correa, y el mantenimiento se reduce a cambios ocasionales de rodillos en lugar de lubricación de cadena y reemplazo de ruedas dentados de rutina.

Los sistemas de motorreductores siguen siendo más baratos de instalar a escala y más fáciles para un equipo de mantenimiento que ya está capacitado en trenes de transmisión mecánicos, particularmente en Transportadores de cadena de doble velocidad construidos para líneas de producción de velocidad mixta. , donde cambiar la velocidad de una línea completa en un solo paso es más importante que el control por zona.

La decisión correcta depende menos de un único porcentaje de eficiencia y más de cómo funciona realmente la línea: tamaño de la carga, patrón de ejecución y cuánto tiempo de inactividad no planificado puede absorber la operación. Una instalación que mueve paquetes a través de un área de clasificación concurrida generalmente tiene tiempo de inactividad para hacer que los rodillos motorizados rindan sus frutos rápidamente. Una línea que mueve un peso a una velocidad durante ocho horas seguidas a menudo obtiene más valor de un motor de engranajes en buen estado que realiza el mismo trabajo que ha realizado durante décadas.