En una publicación anterior analizamos los factores de las correas dentadas que se deben tener en cuenta al diseñar un accionamiento lineal. Entre esas consideraciones se encuentra la repetibilidad, un tema tan importante que merece una publicación dedicada.
La información detallada y los cálculos que se presentan a continuación se resumen en este vídeo con Machine Design titulado How to "Help Customers Achieve the Best Possible Result with Timing Belts." ("Cómo ayudar a los clientes a lograr el mejor resultado posible con correas dentadas").
Una pregunta frecuente que se plantea a nuestro departamento de aplicaciones se refiere a la repetibilidad esperada de un accionamiento por correa dentada. Los ejemplos comunes relacionados con la repetibilidad incluyen el posicionamiento de un carro de accionamiento lineal en una estación para su carga, la precisión del trabajo realizado en un producto indexado por una correa con perfiles, o el posicionamiento rotativo de una mesa giratoria. En el siguiente artículo presentaremos nuestro enfoque para estimar la repetibilidad total del accionamiento y los pasos para realizar mejoras.
El primer paso es identificar los componentes de error típicos según el tipo de accionamiento.
Componentes lineales enumerados anteriormente más la holgura de la polea conducida
Los tres componentes lineales enumerados anteriormente más...
Un enfoque práctico para sumar los errores es tomar una estimación estadística calculada mediante la raíz cuadrada de la suma de los errores individuales identificados anteriormente. Los errores pueden despreciarse si son pequeños en relación con otros componentes de error.
B = holgura de la polea
E = alargamiento bajo carga (fricción estática, dinámica, fuerzas aplicadas)
L = consistencia de la tolerancia de longitud
N = errores adicionales para casos especiales como la indexación de correas perfiladas
Caso de estudio de ejemplo: Un cliente se puso en contacto con nuestro departamento de ingeniería de aplicaciones para solicitar una estimación de la repetibilidad alcanzable para un nuevo diseño. La disposición de la transmisión era un accionamiento lineal de dos poleas, lo cual es típico para el 90% de los accionamientos lineales. Una correa AT10 de 25 mm de ancho se había dimensionado previamente de forma correcta para la carga de la aplicación. La aplicación consistía en mover un cabezal de termosellado de 900 lb que necesitaba recoger un grupo de 16 piezas y termosellarlas mientras las trasladaba a un punto de entrega situado a 3 metros de distancia. El carro estaba soportado por guías lineales típicas con un coeficiente de fricción de 0.05. Al cliente le preocupaba la precisión en los puntos de recogida y entrega.
Holgura = 0.4 mm para paso AT10 (Ver tabla a continuación)
Alargamiento estático = 408 kg(9.8)(0.05µ) = 200 N. Según la tabla del apéndice, una correa AT10 de 25 mm de ancho tendrá un alargamiento de 1.13 mm a 200 N.
Consistencia de la tolerancia de longitud = 3 m de recorrido (consistencia de 0.1 mm/m) = 0.3 mm
Las principales fuentes de error serán fácilmente evidentes en la ecuación anterior. Aborde las principales fuentes de error para lograr la mejor mejora global en la repetibilidad del sistema. Tenga en cuenta que el alargamiento por pretensión y la tolerancia de longitud no suelen incluirse en las fuentes de error porque se pueden compensar con un procedimiento de configuración. Instale, pretensione y ruede el sistema durante unas horas, seguido del ajuste de las ubicaciones de las estaciones a las posiciones del producto en la correa. Un cambio de correa o de pretensión requerirá repetir estos pasos.
Se pueden realizar mejoras y su impacto es claramente visible en los componentes de la ecuación. En el ejemplo anterior, podemos mejorar el error de alargamiento con una correa MOV AT10 de 25 más rígida y eliminar la holgura utilizando una polea sin holgura, logrando una reducción del error del 40% sin modificaciones importantes en el diseño. Es posible realizar mejoras adicionales con modificaciones en el diseño, como una correa más ancha o posiblemente un cambio en la disposición para reducir la longitud de la correa. Tiene a su disposición una amplia variedad de productos para accionamientos lineales para encontrar la combinación de mejoras que mejor se adapte a su aplicación.
Confiamos en que este método le ayude a optimizar su próximo accionamiento por correa dentada de alta precisión. Puede ponerse en contacto con nuestro departamento de ingeniería de aplicaciones para que le ayude a revisar su diseño y alcanzar sus objetivos. Si dispone de las especificaciones y desea calcular su accionamiento lineal, por favor complete el formulario de cálculo de accionamientos lineales.
Gráfico de alargamiento - derivado de un alargamiento de 4 mm por metro a la fuerza de tracción máxima admisible (consulte las tablas de especificaciones del catálogo B212)
