Repetibilidad de correas dentadas para transmisiones lineales
21 de abril de 2023

Repetibilidad de correas dentadas para transmisiones lineales

En un artículo anterior, hablamos de los factores que deben tenerse en cuenta al diseñar una correa dentada lineal. Entre ellos se encuentra la repetibilidad, un tema tan importante que merece un artículo específico.

La información detallada y los cálculos que figuran a continuación se resumen en este vídeo de Machine Design titulado"Cómo ayudar a los clientes a obtener el mejor resultado posible con las correas dentadas".

¿Cuál es la precisión de mi nuevo diseño de transmisión por correa dentada?  

accionamiento lineal omega imagen

Una pregunta frecuente planteada a nuestro departamento de aplicaciones se refiere a la repetibilidad esperada de un accionamiento por correa dentada. Entre los ejemplos habituales de repetibilidad se incluyen el posicionamiento de un carro de accionamiento lineal en una estación de carga, la precisión del trabajo realizado en un producto indexado por una correa perfilada o el posicionamiento giratorio de una mesa giratoria. En el siguiente artículo presentaremos nuestro enfoque para estimar la repetibilidad total del accionamiento y los pasos para introducir mejoras.  

El primer paso consiste en identificar los componentes de error típicos en función del tipo de accionamiento.  

Accionamiento lineal  

  1. Elongación de la correa bajo fuerzas: considere las fuerzas para superar la fricción estática, cualquier fuerza dinámica y las fuerzas aplicadas.
  2. Holgura de la polea motriz - ver tabla al final de esta página
  3. Consistencia de la tolerancia de longitud - generalmente 0,1 mm/m de recorrido

Indexación rotativa

Componentes lineales indicados más juego de la polea motriz

Cinta perfilada

Los tres componentes lineales mencionados más...

  1. Incoherencia de la zona de soldadura  
  2. Ubicación del perfil fuera de la línea central del diente - perfiles ATN, perfiles soldados, barras dentadas metálicas
  3. Tolerancias del perfil: como el grosor o la perpendicularidad del perfil.

Un enfoque práctico para sumar los errores es tomar una estimación estadística realizada tomando la raíz cuadrada de la suma de los errores individuales identificados anteriormente. Los errores pueden despreciarse si son pequeños en relación con otros componentes del 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 la correa perfilada

Accionamiento lineal de 2 poleas para 25AT10

Ejemplo de caso práctico: Un cliente se puso en contacto con nuestro departamento de Ingeniería de Aplicaciones para obtener una estimación de la repetibilidad alcanzable para un nuevo diseño. El diseño del accionamiento era un accionamiento lineal de dos poleas, típico en el 90% de los accionamientos lineales. Una correa AT10 de 25 mm de ancho se había dimensionado correctamente para la carga de la aplicación. La aplicación consistía en mover un cabezal de termosellado de 900 lb que debía recoger un grupo de 16 piezas y termosellarlas mientras las trasladaba a un punto de entrega situado a 3 metros de distancia. El carro se apoyaba en guías lineales con un coeficiente de fricción típico de 0,05. Al cliente le preocupaba la precisión en los puntos de recogida y entrega.

Juego = 0.4mm para paso AT10 (Ver tabla abajo)

Alargamiento estático = 408kg(9,8)(0,05µ) = 200N. Según la tabla del apéndice, un AT10 de 25 mm de ancho tendrá un alargamiento de 1,13 mm a 200 N.

Longitud Tolerancia Consistencia = 3m recorrido (0,1mm/m consistencia) = 0,3mm

(repetibilidad estática según el tamaño de la carga)

Las principales fuentes de error aparecerán fácilmente en la ecuación anterior. Aborde las principales fuentes de error para obtener la mejor mejora general en la repetibilidad del sistema. Tenga en cuenta que el alargamiento de la pretensión y la tolerancia de longitud no suelen incluirse en las fuentes de error, ya que pueden tenerse en cuenta con un procedimiento de ajuste. Instalar, pretensar y poner en marcha el sistema durante unas horas y, a continuación, ajustar las ubicaciones de las estaciones a las ubicaciones de los productos en la cinta. Si se cambia la banda o la tensión previa, será necesario repetir estos pasos.  

Se pueden introducir mejoras, y el impacto es fácilmente visible en los componentes de la ecuación. En el ejemplo anterior, podemos mejorar el error de alargamiento con una correa MOV 25 AT10 más rígida y eliminar la holgura utilizando una polea con holgura cero, lo que supone una reducción del error del 40% sin grandes modificaciones de diseño. Es posible realizar mejoras adicionales con modificaciones de diseño, como una correa más ancha o, posiblemente, un cambio de disposición para reducir la longitud de la correa. Dispone de una amplia variedad de productos de accionamiento lineal para encontrar la combinación de mejoras que mejor se adapte a su aplicación.

(mejorado para la repetibilidad)

accionamiento lineal de 2 poleas sin juego para 25AT10MOV

Confiamos en que este método le ayude a optimizar su próxima transmisión por correa dentada de alta precisión. Puede ponerse en contacto con nuestro departamento de ingeniería de aplicaciones para revisar su diseño y ayudarle a alcanzar sus objetivos. Si dispone de especificaciones y desea calcular su transmisión lineal, rellene el formulario de cálculo de transmisiones lineales.

Gráfico alargado: derivado del alargamiento de 4 mm por metro a la fuerza de tracción máxima admisible(véanse las tablas de especificaciones del catálogo B212).

Gráfico de fuerza aplicada frente a alargamiento de la correa

tabla de holguras máximas

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