Par motor para mover eje (Valoración de 5.00 sobre 5, resultante de 1 votos)

Cuestiones relativas a máquinas, motores, piezas, componentes, tecnologías de fabricación, etc.
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#312679
Buenas,

Escribo en esta ocasión para plantear una duda sobre una cuestión electromecánica,
porque ando perdido sobre el par motor que necesitaré para una aplicación.

Necesito sustituir un pequeño pequeño motor trifásico ligado a un reductor mecánico.
Su placa de caracteristicas está ilegible. He hallado la relación de reducción de su eje
de salida, de 1:700. Su potencia, comparando con motores similares en catálogos,
será como máximod e aprox 90 W.

La función que tal conjunto motorreductor tiene, es hacer girar a aprox 1 r.p.m. un pequeño eje
de regulación de un variador mecánico para otro motor (éste segundo de 45 kW). Tal eje he podido
moverlo presionando directamente sobre sus engranajes, co n herramientas, pero no si lo intento
sujetando el propio eje con la mano. No puedo hallar su valor de par ni con llave dinamométrica,
pues la forma de su eje es especial.

Tengo unos posibles sustitutos de una marca japonesa, que comercializa modelos que llegan
a tales valores de reducción. Para llegar a aprox. 1 r.p.m. estoy optando entre :
--- Motor de inducción trifásico 25 W + reducción 1/1000 : 7.84 N.m (80 Kgf.cm)
--- Motor de inducción trifásico 40 W + reducción 1/1000 : 9.80 N.m (100 Kgf.cm)
--- Motor de inducción trifásico 90 W + reducción 1/1000 : 19.60 N.m (200 Kgf.cm)

¿ Alguien ha utilizado alguna vez un valor de par cercano a los citados, para alguna aplicación
concreta?
Conocer esas aplicaciones concretas, me ayudaría a relacionarlas con la mía y decantarme por
uno u otro valor de par.

Adjunto una imagen del eje a controlar, cuyas dimensiones aprox 200 mm de longitud, y 10 mm
de diámetro, para que os hagáis idea de lo reducidas que son. Pueden apreciarse también
los dos engranajes que presiono con herramienta para conseguir moverlo.

Gracias de antemano y un saludo.
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#312711
Hola cuadratura 1. Tienes varios temas en los que no indicas cómo se resolvieron y/o no agradeces las respuestas y/o no marcas como resueltos: viewtopic.php?f=14&t=36862, viewtopic.php?f=38&t=36640, viewtopic.php?f=38&t=36000
Tampoco has completado tu perfil.

Este foro funciona gracias a la contribución desinteresada de los usuarios que lo componen, qué menos que cumplir unas elementales reglas de funcionamiento. Mientras tanto subsanas lo anterior dejo este tema cerrado.
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#312726
cuadratura1 escribió:Buenas,

Escribo en esta ocasión para plantear una duda sobre una cuestión electromecánica,
porque ando perdido sobre el par motor que necesitaré para una aplicación.

Necesito sustituir un pequeño pequeño motor trifásico ligado a un reductor mecánico.
Su placa de caracteristicas está ilegible. He hallado la relación de reducción de su eje
de salida, de 1:700. Su potencia, comparando con motores similares en catálogos,
será como máximod e aprox 90 W.

La función que tal conjunto motorreductor tiene, es hacer girar a aprox 1 r.p.m. un pequeño eje
de regulación de un variador mecánico para otro motor (éste segundo de 45 kW). Tal eje he podido
moverlo presionando directamente sobre sus engranajes, co n herramientas, pero no si lo intento
sujetando el propio eje con la mano. No puedo hallar su valor de par ni con llave dinamométrica,
pues la forma de su eje es especial.

Tengo unos posibles sustitutos de una marca japonesa, que comercializa modelos que llegan
a tales valores de reducción. Para llegar a aprox. 1 r.p.m. estoy optando entre :
--- Motor de inducción trifásico 25 W + reducción 1/1000 : 7.84 N.m (80 Kgf.cm)
--- Motor de inducción trifásico 40 W + reducción 1/1000 : 9.80 N.m (100 Kgf.cm)
--- Motor de inducción trifásico 90 W + reducción 1/1000 : 19.60 N.m (200 Kgf.cm)

¿ Alguien ha utilizado alguna vez un valor de par cercano a los citados, para alguna aplicación
concreta?

Todos los días. Me dedico precisamente a calcular y diseñar motorreductores como los que pides. Y estamos en España, no hace falta irse hasta Japón. Si quieres, te doy por privado los datos de la empresa. Ten por seguro que será más barato y con plazos mucho menores. Además, te podremos hacer el eje a medida. Ese par del que hablas es ya un par alto para mi. Tenemos reductores de 25 mm3.

Esas reducciones, en pequeños tamaños, son habituales. Nosotros tenemos desde 5:1 hasta 1.728.000:1 (sí, son puntos, cerca de 2 millones). Velocidades de 1rpm son bastante normales (un microondas gira a unas 6 rpm). Como las relaciones son tan altas, con muy poca potencia de motor se consiguen pares bastante elevados. De hecho, la limitación suele estar en la resistencia del equipo (caja, rodajes). Son autodestructibles, pues generan más par del que pueden soportar.

Otra cosa, ¿trifásico 25W ó 40 W?. Deben ser los únicos que los hacen. En ese tamaño, tienes monofásicos (doble sentido) por un precio muchísimo menor. No vale la pena poner un trifásico.

cuadratura1 escribió:Conocer esas aplicaciones concretas, me ayudaría a relacionarlas con la mía y decantarme por
uno u otro valor de par.

Si no eres capaz de medir el par con el sistema delante, menos aún podrás llegar a imaginarlo sin él. De todas formas, ya con 80 kg·cm serías incapaz de girarlo con la mano directamente. Es una fuerza mayor de la que te imaginas. Para que te hagas una idea, con un destornillador de mano llegarás a unos 4 ó 5 N·m trabajando en condiciones óptimas.

cuadratura1 escribió:Adjunto una imagen del eje a controlar, cuyas dimensiones aprox 200 mm de longitud, y 10 mm
de diámetro, para que os hagáis idea de lo reducidas que son. Pueden apreciarse también
los dos engranajes que presiono con herramienta para conseguir moverlo.

Gracias de antemano y un saludo.

A mi no me parecen tan pequeñas esas dimensiones :cunao

Bien, primera pista:

Eje de 10. La gente suele ser excesivamente generosa con sus ejes cuando se habla de tamaños pequeños. Suele ser por manías del mercado (cuántas veces he oído decir que un reductor aguanta más que otro solo porque ve que tiene el eje más gordo, aunque después por dentro sea plástico). Con ese eje, 8 N·m es ya ir bien. Es probable que llegue a más (algún eje de 10 tengo trabajando con el doble de par), pero no creo que en ese tipo de caja hayan afinado tanto (ni llegado a los 8N·m). Además, con un engranaje como el que enseñas, en que las deformaciones en el eje son un problema muy serio, y la longitud entre apoyos del mismo con el engranaje en medio, si estuvieses por encima de ese par, seguro que tendrías problemas en el engrane.

Segunda pista:

Esos engranajes tienen muy poco diámetro. ¿Cuánto pueden tener, 25mm en su diámetro exterior?. Además, son cónicos rectos, lo que no es lo más favorable para transmitir pares elevados. Te aseguro que no aguantarán mucho par. Como muchísimo 4 ó 5 N·m y no creo que lleguen tan lejos. Yo apostaría por 2 ó 3 N·m. Quizás, como tengan poco uso, estén siendo usados por encima de su capacidad, pero no mucho.

Tercera pista:

Eras capaz de moverlo moviendo los engranajes pero ¿cómo? Si los girabas directamente con la mano, estarás en unos 2 N·m. Si te hacía falta algo pues te dejabas los dedos en el intento (un paño o similar) sube hasta 2,5 N·m. Si necesitabas alicates o similar (habrás dañado el rodaje casi seguro), llegarás a los 4 N·m. No creo que fuese mucho más allá.

Resumiendo: Si escoges un equipo de unos 4 ó 5 N·m de nominal, vas sobrado. Yo buscaría motores monofásicos, que ocupa menos y es más barato y me dejaba de historias. Si quieres ir sobre seguro, monofásico con una caja para 8N·m vas de sobra. Para la potencia del motor, piensa que 1 W a 1 rpm son aprox. 9,5 N·m de par. Como necesitarás un elevado número de pasos, el rendimiento no será impresionante. Calcula para ello en ejes paralelos a 0,9 por paso para ir tranquilo, (aunque se consigue muchísimo más) y que serán unos 5 ó 6 pasos. Con un motor de 5W, que son casi de los más pequeños, ya te llega, aunque para ese tamaño de reductor no se suelen montar tan pequeños.
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#312747
El bueno de JCas siempre ayudando...

Este caballero te diseña un reductor que da una vuelta por día. En estos temas hay que hacerle caso. Alguna vez me ha parecido entender que no son reversibles; esto es, ya será difícil que dándole una vuelta al día a un eje te vaya a generar 3000 rpm a la entrada de un reductor. ¿No puede ser donde ahí esté la clave? o ¿es que no escucho de sus ilustradas explicaciones?. Sin coña, majete, ya sabes que eres un fenómeno.

Salud colegas
PD: Me parece un tema muy interesante y muy bien puesto en su sitio. Quiero saber más.
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#312775
Muchas gracias por tus explicaciones JCas, y gracias tambien por el privado, de cuyos datos tomo
buena nota.

La verdad que motiva mucho encontrarse con personas que hace aportaciones como la tuya,
y voy a tomar plenamente en cuenta tu recomendación sobre el dimensionado del motor.
Por cierto, la pista sobre el riesgo de deformaciones en el eje es muy reveladora.

Y sobre lo que comenta el compañero Reivindicador, tiene razón, este es un tema del que convendría
saber más. Gracias a esta aplicación además, he descubierto cómo la biomecánica puede ayudar a resolver
problemas de tipo industrial, :smile . Ej : Aprox. 2 N·m para el conjunto muñeca-dedos, y como he leído
por algún sitio, 0´5 N·m para dedos sólo...

Un saludo.
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#312779
Me alegro ver aportaciones como antaño, ya que últimamente solo me encuentro por aquí spams y encuentros en la tercera fase. Por cierto y para dar más materia al tema, pienso que se podría calcular la reversibilidad de la reductora, sabiendo su eficiencia.¿Hay alguna fórmula para saber si una reductora es reversible?
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#312791
Sobre la reversibilidad:

Los engranajes rectos son siempre reversibles. Esta afirmación es relativamente cierta pues, en relaciones muy altas, es prácticamente imposible mover el eje de salida si no imposible. Hay dos razones fundamentalmente.

La primera es la velocidad a la que vamos a moverlo. En cuanto nos descuidemos, estaremos en una velocidad en dicho eje que supone en el eje de entrada una auténtica barbaridad, y tendremos un bloqueo por la sola resistencia de los rodamientos. Imaginemos mover una relación de 1.000.000:1. Si movemos el eje de salida a una velocidad de 1rpm, tendremos en el de la entrada 1.000.000 de rpm. Mucho antes de que eso ocurra el sistema estará bloqueado en la práctica.

La segunda razón es que el rendimiento de los engranajes cambia si reducimos o multiplicamos velocidad, normalmente siendo peor en el segundo caso. Esto significa que nos encontraremos más fácilmente con rendimientos tan pobres que será como si fuese irreversible, pero en realidad no lo será. Con un esfuerzo suficientemente grande lo moveremos.

Calcular donde y como es irreversible (a qué velocidad) no creo que se pueda calcular.

Otro tema es en otro tipo de reductores. En los husillos corona hay una fórmula para la condición de autorretención. Si no recuerdo mal, se depende principalmente del ángulo del husillo. Seguro que Chichas se la sabe.
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#312803
Pues tienes razón, pensaba que podía haber algún motivo para la irreversibilidad de reductoras de engranajes, pero no lo encuentro. Toda reductora de engranajes es reversible siempre que aguante el par que se necesitaría para moverla en los pasos lentos. Incluso en la practica veo posible que una reductora con la reducción tan bestial que comentas sería reversible, siempre que se cumplieran varias condiciones, la primera es que tendría que aguantar el par necesario, otra condición seria que habría que aplicar un número de revoluciones en el eje lento, que pudiese aguantar el eje rápido, y por último la aceleración hasta conseguirlo debería ser igualmente acorde con la resistencia de los pasos lentos, del reductor.
La segunda razón es que el rendimiento de los engranajes cambia si reducimos o multiplicamos velocidad,

Esto no termino de conocer el motivo.
Otro tema es en otro tipo de reductores. En los husillos corona hay una fórmula para la condición de autorretención. Si no recuerdo mal, se depende principalmente del ángulo del husillo.

Principalmente ángulo de husillo y de presión si es de rodamientos la reductora, y si es de casquillos sobre todo el axial influirá enormemente (según el diámetro a veces incluso más) que los ángulos del filete.
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#312816
tor_nero escribió:
La segunda razón es que el rendimiento de los engranajes cambia si reducimos o multiplicamos velocidad,

Esto no termino de conocer el motivo.

Pues me sería casi imposible explicarte el motivo, pues de estas cosas perdidas en la formulación, pero es tan real como que la resistencia cambia (esto es más sencillo, es porque los deslizamientos específicos que van a la inversa).

Estoy últimamente metido en modificar mi hoja de cálculo para pasar de un cálculo "abreviado" (que para mi caso funcionaba de maravilla) a algo bastante más serio, donde pueda cambiar bastante las variables de cálculo, y ando últimamente metido en la normativa, que es donde viene todo el cálculo. Cuando entras a fondo, compruebas que perderse en ella es lo normal. Los cientos de páginas sobre geometría y tolerancias se superan más o menos bien. Cuando se empieza a hablar de resistencia y rendimientos, o se está muy despierto, o no hay quien lo asimile. Sólo la parte 1 de la ISO 6336 son más de 100 páginas que no hay quien digiera. ¡Y se supone que son los preliminares!
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#312822
Un poco de dinámica:

Potencia = fuerza . velocidad
En angular
Potencia = Par . Velocidad angular
90W = P . 1 rpm . 2 . pi / 60

P = 90 . 60 / 2.pi = 859 N.m
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#312844
RafelFP escribió:Un poco de dinámica:

Potencia = fuerza . velocidad
En angular
Potencia = Par . Velocidad angular
90W = P . 1 rpm . 2 . pi / 60

P = 90 . 60 / 2.pi = 859 N.m

Supongo que esto es por los datos que ponía el compañero.

La limitación de par en estas reducciones no es la del par suministrado por el motor, sino la resistencia de la caja y los rodajes. Aunque el motor sea capaz de darnos un par como el indicado, los engranajes de la caja y la misma caja difícilmente lo soportarán, de ahí que se marque el genérico para el equipo, 19,60 N·m.
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#312846
hola Sr Cas....

Alabado sea ud, pero eso de que los engranajes todos son reversibles? EDITO: Por bocazas y no leer, veo que vuecencia se refiere a engrane recto. Reciba mis disculpazz

Voy a tener que repasar mi libro de ascensores donde prometen por snoopy que un sinfin corona no es reversible (ni eficiente.. :fire ) y que por ello se usan como medida adicional de seguridad "paque" no se baje el ascensor solo.

Kindest regards,
Última edición por Spam el 26 Nov 2012, 12:36, editado 1 vez en total
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#312847
Cuando entras a fondo, compruebas que perderse en ella es lo normal. Los cientos de páginas sobre geometría y tolerancias se superan más o menos bien. Cuando se empieza a hablar de resistencia y rendimientos, o se está muy despierto, o no hay quien lo asimile. Sólo la parte 1 de la ISO 6336 son más de 100 páginas que no hay quien digiera. ¡Y se supone que son los preliminares!


Estoy a años luz de entender algo así de momento lo dejo aparcado :lol Jota.

Spam Algunos sinfines si que son reversibles, e incluso algunos de los que están al límite de la reversibilidad con aceite lo son y sin aceite no.
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#312863
Spam escribió:hola Sr Cas....

Alabado sea ud, pero eso de que los engranajes todos son reversibles? EDITO: Por bocazas y no leer, veo que vuecencia se refiere a engrane recto. Reciba mis disculpazz

Voy a tener que repasar mi libro de ascensores donde prometen por snoopy que un sinfin corona no es reversible (ni eficiente.. :fire ) y que por ello se usan como medida adicional de seguridad "paque" no se baje el ascensor solo.

Kindest regards,

No todos los sinfín corona son irreversibles, como apunta bien Tor_nero y como yo mismo indicaba al final de mi mensaje. Depende del ángulo del mismo. Desde luego, los irreversibles, pueden utilizarse como medida adicional de seguridad. Un detalle sobre esto último. Cuando el reductor está muy usado y aparecen las holguras (que siempre aparecen) se pierde algo de esa irreversibilidad. Si están muy críticos, pasa como dice Tor_nero con el aceite y deslizan.

Lo que sí es cierto es que un sinfín corona no es precisamente el engranaje más eficiente.
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#312867
Lo que creo que le pasa a Spam es que solo ha leído una parte del hilo, y que por engranaje entiende también sin-fin corona.
Creo que la eficiencia de esos reductores anda entre un 0,5 y un 0,8, cuando vés las aletas de rifrigeración de estos reductores te haces una idea de cuan ineficientes son.
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Aunque este quiza este en 0,2 :jijiji
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