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Puente de gran recorrido sobre máquinas-herramienta
La mayoría de los problemas con los sistemas de accionamiento por cremallera comienzan con la selección de un módulo a partir de una fotografía de una máquina similar. El dimensionamiento consta de cuatro pasos y requiere una página de cálculos aritméticos.
Paso 1: Fuerza en la cremallera
Sume la fuerza de aceleración, la fuerza de fricción y cualquier componente gravitacional: F = m × a + m × g × μ + m × g × sen(inclinación); luego aplique un factor de servicio para impactos y régimen de trabajo. Los ejes verticales soportan continuamente el peso total y requieren un freno, así como un concepto de seguridad que no dependa únicamente del accionamiento por cremallera.
Paso 2: Piñón y módulo
Diámetro primitivo del piñón d = z × m. Un piñón más grande reduce la fuerza sobre los dientes para un par determinado; un módulo mayor otorga mayor resistencia al diente. Verifique el módulo frente a las tablas del fabricante de cremalleras con la fuerza tangencial admisible, y manténgase en, al menos, unos 17 dientes, salvo que el piñón tenga corrección de perfil.
Paso 3: Par
T = Ft × d / 2. Este es el par que la salida del reductor debe entregar durante la aceleración máxima.
Paso 4: Velocidad
Velocidad del piñón n (rpm) = v (m/min) × 1000 / (z × π × m). La relación de transmisión del reductor se obtiene dividiendo la velocidad del motor entre n.
Ejemplo resuelto
| Entrada | Valor |
| Masa en movimiento | 500 kg (horizontal) |
| Aceleración | 2 m/s² |
| Coeficiente de fricción (guías lineales) | 0.01 |
| Velocidad | 60 m/min |
| Factor de servicio (supuesto) | 1.5 |
| Resultado | El cálculo | Valor |
| Fuerza de aceleración | 500 × 2 | 1000 N |
| Fricción | 500 × 9,81 × 0,01 | 49 N |
| Fuerza de diseño | (1000 + 49) × 1,5 | 1574 N |
| Piñón | M3, 20 dientes, d = 60 mm (cilíndrico) | |
| Par | 1574 × 0,060 / 2 | 47,2 N·m |
| Velocidad del piñón | 60 000 / (20 × π × 3) | 318 rpm |
Para una cremallera helicoidal, utilice el paso transversal: con 19° 31' 42" y M3, el piñón avanza 20 × 10 = 200 mm por revolución; por tanto, para 60 m/min se requieren 300 rpm y d = 63,66 mm.
Fuerza de diente y recorrido por revolución en función del número de dientes y el módulo
Comprobaciones antes de realizar el pedido
· Fuerza tangencial frente a la clasificación de cremallera y piñón en la calidad y dureza seleccionadas.
· Cargas sobre los rodamientos del piñón, incluida la fuerza axial para dientes helicoidales (Fa = Ft × tan beta).
· Montaje de la cremallera: pernos y pasadores dimensionados para la fuerza máxima.
· Juego (backlash) en la calidad seleccionada frente al posicionamiento requerido.
Resumen
Fuerza, módulo, piñón, par, velocidad. Envíenos estas cuatro entradas y le propondremos la cremallera, el piñón y la calidad.
Para planos, muestras o una cotización, envíenos las especificaciones y la cantidad de su cremallera, piñón o engranaje.