Ecuación para el cálculo de calor de las tuercas de los husillo (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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#298771
Buenas, escribo poco en el foro, pero no soy nuevo y suelo leerlo bastante.

Vengo con la siguiente duda: ¿Qué ecuaciones se conocen para el cálculo del calor de la tuerca de un husillo?

de momento yo he encontrado las siguientes:

Hs = 0,12·pi·n·Ms; siendo Hs el calor generado y Ms = Md + Mpl (momento para hacer rodar las bolas y momento para hacer girar el husillo)

y

Imagen

Nada mas (y nada menos jeje)

Bueno muchas gracias y espero vuestras respuestas
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#298835
lo subo para decir que se aceptan pistas; cualquier documento en el que pueda haber información al respecto será bienvenido
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#298933
Envíale un MP a JCas y tor_nero que seguro que tienen algo que decir sobre el tema :wink
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#298941
Siento no poder ayudarte en este tema, aunque me cuesta creer que el calor que desprenda ese mecanismo sea digno de mencionarlo, no olvidemos que es un rodamiento(supongo que sera porque son husillos largos para máquinas medianamente precisas y es importante la dilatación).
Por otra parte el calor que genere debe ser fácilmente relaccionable con el par de rodamiento del mecanismo a tal carga, y las rpm, (potencia absorbida por rodamiento) que debe ser similar al de un rodamiento de contacto angular de similares diámetros.
También te digo que calcular este dato dará un resultado bastante teórico, ya que tienes variables tan o más importantes que el par de rodadura, como por ejemplo la fricción de las protecciones, o el trasiego de los bolos por los túneles de reenvio. (Hasta aquí sé) Saludos. :cheers
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#299057
Hola!

Muchas, muchísimas gracias por las respuestas! se agradecen

En mi caso necesito saber como calcular con ma mayor precisión posible la Temperatura (que no calor) de la tuerca de un husillo.

efectivamente, el par y la velocidad de giro son 2 de las variables

necesito encontrar factores (y sus variables) para completar alguna de las 2 ecuaciones que os he presentado
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#299072
alibabazk escribió:Hola!

Muchas, muchísimas gracias por las respuestas! se agradecen

En mi caso necesito saber como calcular con ma mayor precisión posible la Temperatura (que no calor) de la tuerca de un husillo.

efectivamente, el par y la velocidad de giro son 2 de las variables

necesito encontrar factores (y sus variables) para completar alguna de las 2 ecuaciones que os he presentado

No sé si lo estás haciendo para una trabajo universitario o para hacer un mantenimiento predictivo, pero creo que hay demasiadas variables como para poder calcularlo directamente. Influirán mucho más las variables externas que las debidas a la fricción de la tuerca si ésta es de bolas. La única forma de conocer con cierta seguridad el valor es empíricamente. Ni siquiera veo que esas fórmulas te pueden servir para gran cosa, por no decir que las veo prácticamente inútiles excepto para que el que las inventó rellene un poco más en su libro. Los libros y los planes de estudio suelen estar llenos de cosas realmente inútiles del mismo modo que suelen carecer de gran parte de lo realmente importante.

La primera de ellas te da el valor del calor en función del par y la velocidad pero ¿de verdad no influyen otras cosas como pueda ser la calidad del husillo (te aseguro que unas marcas no se mueven igual que otras)¿ ¿Tampoco influye su tamaño? ¿Ni cómo esté colocada la carga? ¿Ni cómo esté fijado el husillo? Cuando habla de datos como el par para hacer girar las bolas y el husillo ¿En qué condiciones de carga? ¿En vacío? Si es así, ¿Genera el mismo calor con independencia de la carga?. ¿Cómo sabes el par que necesitas para girar el husillo si no tienes el valor de la carga?

Desde luego, si esta fórmula se aplica con valores empíricos, empieza a tener algo de sentido. Es decir, si tuviésemos los valores del par de utilización a una velocidad determinada conoceríamos el calor generado pero entonces ¿Cuánto varía la temperatura con dicho calor? Es decir, ¿cual es la relación entre grados en la tuerca y cantidad de calor aplicado? ¿Cuánto se transmite al entorno? ¿Será igual cuando estemos a 50º que cuando estemos a 0º? ¿Será lo mismo en el desierto que junto a la playa en Asturias? A mi me faltan datos, muchos datos.

Con la segunda fórmula me pasa más o menos lo mismo. ¡El par de fricción! ¿Y de dónde narices sacamos ese valor? ¿No cambia con la carga? ¿Ni con la velocidad? ¿Qué indican exactamente con ese esquema de fuerzas (aquí me temo que quizás hayas recortado de más? ¿Y todo lo que influirá después? Realmente me parece que es la misma fórmula que el caso anterior pero indicando la influencia de las longitudes del husillo y tuerca en lugar de darle un valor determinado (el 0,12 de la anterior junto con el cambio a radianes en la fórmula), eso sí, de una forma bastante curiosa.

Resumiendo, que no veo que ninguna de las fórmulas te sirva realmente para lo que pretendes, pero tampoco creo que haya forma alguna de calcularlo sin hacerlo empíricamente. Además, como apunta Tor_nero, será un valor ciertamente despreciable. Otro gallo cantaría si fuese una tuerca sin bolas.
por
#299095
Buenas! Efectivamente, es para un proyecto de la universidad.

Soy ingeniero técnico y ahora estoy haciendo el curso puente para convalidarlo al Grado. Para terminarlo tenemos que hacer un proyecto y el mio es lo siguiente:

"Estimacion del calor generado en una tuerca de un husillo a bolas: búsqueda de formulas que permitan estimar el calor generado + fuentes de calor+parametros que afectan a las formulas (valores orientativos, tablas, etc.) (Debemos ser capaces de predecir con una fórmula cuánta energía se transmite a la tuerca en un ciclo dado)"

esa es la 1ª fase, la 2ª es mas sencilla; ya que es "Simulación del incremento y distribución de temperaturas en una tuerca dada: con Solidworks u otro software (ELMER???) simular la temperatura que se crea en la tuerca al introducir el calor estimado en la fase anterior. Se hará en una o varias tuercas."

bueno, seguiré buscando. toda ayuda siempre será buena

gracias!
por
#299289
Buenas, he contactado con TODOS los fabricantes de husillos a bolas y uno de ellos me ha respondido lo siguiente:

En respuesta a tu consulta sobre el calor generado en un husillo a bolas, está relacionado con la eficiencia del husillo y la potencia a transmitir por el mismo.

Para calcular la eficiencia, se debe calcular el ángulo de hélice del husillo a bolas (arcotangente(paso/pi*diam husillo)) y conociendo el coeficiente de rozamiento se calcula de las siguientes figuras.

Una vez calculada la eficiencia se necesita conocer la potencia a transmitir por el husillo. La potencia consumida por el rozamiento, que se perderá en forma de calor será:

-Calor generado = (Potencia a transmitir /eficiencia)-Potencia a transmitir


?Qué opinais?
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#299292
Lo que llevamos un rato diciéndote es que, la diferencia entre la potencia que entra y la que sale es el calor generado, este calor se lo van a repartir entre el husillo, la tuerca, las bolas, el lubricante, el aire y los elementos adyancentes del mecanismo(Cuanto cada uno? ni idea). La eficiencia, o diferencia entre potencia de entrada y de salida variaran de un fabricante a otro, con muchas variables(ángulo de contacto de los caminos de rodadura, materiales, protecciones, superficie de contacto de la bolaetc.), como extendidamente te contó J Cas.
Deberías medir la potencia de entrada y la de salida(o conocer la eficiencia dada por el fabricante por medio de un de ensayo) y apartir de hay tendrías buenos datos para seguir adelante

Lo que te han contestado no es correcto (bajo mi humilde opinión)
por
#304397
buenas

finalmente la ecuación que tengo que usar es esta:

Hs = 0,12·pi·v0·f0·n·Ms

donde no logro determinar bien f0, que es el factor que relaciona el tipo de tuerca y el método de lubricación

el resto de factores estan definidos, pero este me esta matando.

ayuda por favor
por
#304403
en el artículo donde encontré la ecuación que os acabo de poner pone que la referencia viene del siguiente documentos:

"Solution for Heating of Ball Screw and Environmental Engineering". World Manufacturing Engineering and Market. (3), 2004. Paginas 65-67

Lo tengo...en japones!! lo subo y os pego el enlace: http://www.4shared.com/photo/_SEIGcHr/_Japonieraz__Solution_for_Heat.html.

Si logro sacar una tabla que me de el factor "f0" que relaciona el tipo de tuerca del husillo con el tipo de lubricante...ACABO EL PROYECTO!!

muchas gracias para el que intente ayudarme!
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