Rodamiento de bolas para servomotor: elección del actuador adecuado
Rodamiento de bolas para servomotor se utiliza en aplicaciones como máquinas herramienta, robots y equipos de transporte donde el control preciso del movimiento es vital. Este tipo de aplicación supone una gran tensión para el motor, especialmente porque tiene que detenerse, arrancar y retroceder mientras funciona bajo vibraciones constantes. Esto puede causar daños por rozamiento al rodamiento de bolas, reduciendo su vida útil.
Además, el rango de velocidad de estos motores es muy alto. Esto también aumenta la posibilidad de oscilación, lo que puede provocar una pérdida de precisión y fiabilidad de posicionamiento. Esta es una de las principales causas del fallo prematuro de muchos servomotores.
Es importante comprender los efectos de estas condiciones en los servomotores para poder seleccionar el actuador correcto para su aplicación. Se espera que los servomotores funcionen durante largos períodos de tiempo, lo que les exige trabajar bajo tensión constante y los expone al desgaste natural. Factores como la suciedad, la grasa y las temperaturas ambientales pueden disminuir drásticamente la vida útil de un servomotor, por lo que seleccionar el modelo adecuado para su aplicación es crucial para garantizar un rendimiento óptimo.
Hay varios tipos diferentes de actuadores que se pueden utilizar con un servomotor, incluidos los de correa, piñón y cremallera y tornillo. Todos estos mecanismos tienen partes móviles que producen juego, rigidez y vibración, lo que degrada el rendimiento con el tiempo. Estos sistemas mecánicos generalmente están dimensionados según una relación de inercia de carga a motor, que es la cantidad máxima de inercia que se puede controlar con el motor en función de la masa de la carga. Esta inercia se mide a través del codificador del motor, que informa la posición al sistema de control.
El más estable de estos actuadores es el mecanismo accionado por tornillo, que puede alcanzar un nivel muy alto de estabilidad de posición debido a su alta rigidez inherente. Sin embargo, existe una velocidad crítica a la que el tornillo comenzará a vibrar y oscilar. Esto es causado por una combinación de la fricción entre la tuerca y el eje, así como por la inercia del propio servomotor. Los servomotores con índices de aceleración más altos tienen la capacidad de superar esta limitación, pero aún así se recomienda que un ingeniero evalúe esta opción cuidadosamente.
Elegir el actuador correcto requiere considerar la capacidad de carga, el accionamiento, el método de montaje y los requisitos de lubricación. Las cargas pesadas deben dejarse en manos de rodamientos de rodillos o cilíndricos, mientras que las cargas más ligeras pueden acomodarse mediante bolas de contacto angular o rodamientos semimetálicos. También se debe evaluar la dirección y magnitud de la fuerza motriz, ya que esto afectará el flotador del eje y las disposiciones de los cojinetes. Una toma de correa o engranaje puede generar mayores cargas axiales que una transmisión de acoplamiento, lo que puede requerir la consideración de cuñas de eje adicionales para mantener la alineación necesaria. Por último, el montaje vertical siempre es una preocupación y debe evaluarse para asegurarse de que se seleccione la disposición de rodamientos adecuada.