Cómo influyen las distintas cargas en la selección del motor

Cómo afectan el par y las cargas radiales y axiales a la elección del motor

La selección del motor implica sopesar muchas consideraciones, como el voltaje requerido para la aplicación, la corriente y el diámetro máximos, la velocidad y la eficiencia. Esto se debe a que los diferentes tipos de cargas tendrán un impacto significativo en el diseño del motor requerido, así como en su vida útil y fiabilidad. Seleccionar el motor más adecuado para su aplicación requiere prestar atención a los fundamentos del par y las cargas radiales y axiales. He aquí algunos consejos y buenas prácticas para abordar estas cargas.

Cargas de par

Un motor convierte la energía eléctrica (Pelec = tensión x corriente) en energía mecánica (Pmech = par x velocidad de rotación). La simple selección de un motor basada en el valor de par requerido "x" suele ser insuficiente. El par y la velocidad requeridos en una aplicación deben comprenderse a lo largo de todo el ciclo de movimiento, ya que el motor debe proporcionar la potencia mecánica necesaria sin sobrecalentarse.

Cargas radiales

Las opciones de rodamientos dependerán de la carga radial. Para un motor paso a paso o de CC con escobillas, los cojinetes de manguito son de bajo coste y normalmente soportan una carga radial más baja y proporcionan menos vida útil. A veces, el uso de dos cojinetes de manguito en lugar de cojinetes de bolas puede reducir significativamente los gastos. Sin embargo, cuando hay una carga radial, utilice al menos un rodamiento de bolas para el cojinete delantero del motor, lo que ayuda a garantizar una buena vida útil.

En cambio, los motores de CC sin escobillas suelen utilizar dos rodamientos de bolas y pueden funcionar a velocidades mucho más altas. El fabricante del motor recomendará la fuerza dinámica radial máxima para alcanzar la vida útil mínima de un motor a una velocidad deseada.

Cargas axiales dinámicas

Si una aplicación requiere una rotación de 90 grados del movimiento giratorio a una velocidad inferior, un engranaje helicoidal puede ser ideal. El eje helicoidal acciona la rueda helicoidal con una relación de reducción tan pequeña como ~2:1 o mayor. El motor debe soportar la carga mientras sigue la rosca en espiral del eje helicoidal.

Cuando se soportan cargas axiales significativas, los rodamientos de bolas suelen ser obligatorios. La carga axial dinámica máxima recomendada de un motor dependerá de los rodamientos de bolas y la precarga utilizados, la distancia entre los dos rodamientos de bolas del motor y el requisito de vida útil.

En un diseño típico de motor de corriente continua sin escobillas axial, la carga axial dinámica es soportada por el rodamiento de bolas delantero. Si una carga axial de empuje actúa sobre el motor, la precarga sobre el rodamiento de bolas delantero se reduce, causando un juego radial adicional que afecta a la vida útil del motor. Con una carga de tracción axial, la carga actúa en la misma dirección que la precarga interna y aumenta su tensión.

Cargas axiales estáticas

Se puede aplicar una carga axial estática al eje durante las cargas de choque o cuando se monta a presión un componente adicional en el eje del motor montado.

Si un motor está equipado con rodamientos de bolas, el límite recomendado para una operación de montaje a presión suele ser mucho mayor que para una carga axial dinámica. Mientras la carga estática aplicada al rodamiento sea inferior a su límite elástico, no se producirá ninguna deformación permanente de las bolas del rodamiento o de la pista de rodadura. Del mismo modo, superar la carga máxima recomendada puede provocar la deformación de las bolas y la pista de rodadura del rodamiento, reduciendo así su vida útil. Considere también si el eje trasero del motor puede apoyarse durante el montaje a presión. Esto permite una mayor fuerza al enviarla a través del eje del motor en lugar de los rodamientos.

La colaboración con su proveedor de motores es vital

Es importante tener en cuenta las cargas de par, radiales y axiales en relación con su impacto en un motor y en el proceso de selección del motor. Un proveedor de soluciones de movimiento especializado, como Portescap, puede ayudarle a calcular las cargas que experimenta un motor. Además, estamos totalmente equipados para desarrollar el sistema de movimiento más adecuado para satisfacer los requisitos de su aplicación.