{"id":1979,"date":"2021-09-30T09:36:04","date_gmt":"2021-09-30T09:36:04","guid":{"rendered":"https:\/\/linmot.com\/es\/?p=1979"},"modified":"2024-08-12T14:05:50","modified_gmt":"2024-08-12T14:05:50","slug":"hacer-flotar-las-masas-con-magspring","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/linmot.com\/es\/blog\/hacer-flotar-las-masas-con-magspring\/","title":{"rendered":"Hacer flotar las masas con MagSpring"},"content":{"rendered":"

Si se quieren conseguir tiempos de ciclo r\u00e1pidos cuando los accionamientos directos se instalan en vertical o si se quiere evitar que un eje se caiga en caso de corte de corriente, es necesario compensar el peso muerto. Hasta ahora, se han utilizado principalmente resortes mec\u00e1nicos o sistemas neum\u00e1ticos, pero tienen algunas desventajas. Por lo tanto, un \u00abmuelle magn\u00e9tico\u00bb de MagSpring es la mejor alternativa en muchos casos. Una de las grandes ventajas de esta soluci\u00f3n es que, al ser un componente pasivo, no requiere conexi\u00f3n el\u00e9ctrica, no necesita mantenimiento y proporciona una fuerza constante en todo el rango de trabajo.<\/strong><\/p>\n

Una y otra vez, se producen problemas con m\u00e1quinas herramienta y otros equipos con sistemas de contrapeso basados en muelles o neum\u00e1ticos en ejes instalados verticalmente, como tambi\u00e9n muestran los comentarios correspondientes en los foros de Internet. Los afectados informan de que los ejes se caen repentinamente y causan muchos da\u00f1os en las herramientas y m\u00e1quinas. Las causas que se mencionan en los posts son los ejes mal controlados, los fallos de potencia y los problemas con el sistema de contrapeso debido a muelles rotos o fugas. Sin embargo, los distintos sistemas de contrapeso no s\u00f3lo difieren en su fiabilidad, por lo que merece la pena echar un vistazo m\u00e1s diferenciado:<\/p>\n

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La compensaci\u00f3n de la fuerza del peso es indispensable para la instalaci\u00f3n vertical de motores lineales para movimientos din\u00e1micos o de alta eficiencia energ\u00e9tica (de izquierda a derecha: muelle mec\u00e1nico, sistema neum\u00e1tico, MagSpring) (Gr\u00e1fico: M. Furler)<\/p>\n

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\u00c1mbitos de aplicaci\u00f3n<\/strong><\/p>\n

Si se utilizan motores lineales o servomotores el\u00e9ctricos para realizar movimientos verticales, deben aplicar una fuerza constante tanto durante el movimiento como cuando est\u00e1n parados para contrarrestar la fuerza del peso. Si esta masa se equilibra con un sistema adecuado, el consumo de energ\u00eda del accionamiento el\u00e9ctrico se reduce. Por regla general, el accionamiento puede dise\u00f1arse m\u00e1s peque\u00f1o como efecto secundario positivo, con el correspondiente efecto positivo en la carga conectada que se va a instalar. Adem\u00e1s, un sistema de contrapeso tiene el efecto de que el arranque y el frenado de la masa en movimiento (por ejemplo, los pesos de las partes del eje Z de una m\u00e1quina herramienta que se mueven hacia arriba y hacia abajo, incluyendo el portaherramientas y la herramienta) pueden llevarse a cabo de forma m\u00e1s suave, los rodamientos est\u00e1n menos estresados, no se producen condiciones de carga asim\u00e9trica cuando el eje se mueve hacia arriba y hacia abajo y, por \u00faltimo, pero no menos importante, los movimientos pueden dise\u00f1arse de forma m\u00e1s din\u00e1mica. En muchos casos, los sistemas de contrapeso tambi\u00e9n se utilizan para evitar eficazmente situaciones peligrosas para la pieza, la m\u00e1quina y el operario, causadas por la ca\u00edda repentina de los ejes. En la actualidad, se utiliza uno de los cuatro principios siguientes para aplicar el contrapeso, en funci\u00f3n de la aplicaci\u00f3n:<\/p>\n

Contrapeso<\/strong>
\nEn las m\u00e1quinas-herramienta de gran tama\u00f1o se suelen utilizar contrapesos para equilibrar el peso de la m\u00e1quina. Estos contrapesos se conectan a las partes de la m\u00e1quina que se van a mover mediante cadenas de rodillos o cuerdas. Sin embargo, en vista de los dise\u00f1os cada vez m\u00e1s compactos, a menudo no hay suficiente espacio para los contrapesos y las gu\u00edas. Adem\u00e1s, el sistema es susceptible de desgaste mec\u00e1nico y, por tanto, requiere mucho mantenimiento. Si el peso a equilibrar cambia, tambi\u00e9n es necesaria una conversi\u00f3n. Este m\u00e9todo es completamente inadecuado para aplicaciones din\u00e1micas, ya que la inercia aumenta masivamente por las dobles dimensiones m\u00f3viles.<\/p>\n

Muelle mec\u00e1nico<\/strong>
\nEl muelle mec\u00e1nico es un elemento de dise\u00f1o muy econ\u00f3mico para realizar la compensaci\u00f3n del peso en una posici\u00f3n de instalaci\u00f3n vertical. Sin embargo, el aumento lineal de la fuerza en el rango de trabajo del muelle no permite una compensaci\u00f3n ideal de la gravedad en todo el rango de carrera. Adem\u00e1s, los muelles mec\u00e1nicos est\u00e1n sometidos a un desgaste comparativamente elevado. Algunos conjuntos de muelles alternativos permiten generar una fuerza constante en un rango de trabajo mayor, y tambi\u00e9n minimizan los da\u00f1os consecuentes cuando se rompe un muelle, pero son m\u00e1s caros y requieren mucho espacio. Si el peso a equilibrar cambia, este enfoque tambi\u00e9n requiere modificaciones.<\/p>\n

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Estructura del muelle magn\u00e9tico MagSpring de LinMot (Renderizaci\u00f3n: LinMot)<\/p>\n

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Contrapeso neum\u00e1tico<\/strong>
\nA diferencia de lo que ocurre con los muelles mec\u00e1nicos, con un cilindro neum\u00e1tico se pueden realizar fuerzas constantes y comparativamente elevadas en un amplio rango de carreras. Esto significa que los cilindros neum\u00e1ticos son, en principio, muy adecuados para la compensaci\u00f3n de peso. Si se conecta una v\u00e1lvula de control aguas arriba, la fuerza tambi\u00e9n puede ajustarse de forma infinita y reaccionar as\u00ed a las fuerzas de peso cambiantes. Sin embargo, esto requiere una unidad de control adicional.<\/p>\n

Dado que el aire comprimido es una de las \u00abfuentes de energ\u00eda\u00bb m\u00e1s caras de una producci\u00f3n, los costes energ\u00e9ticos de los sistemas de contrapeso neum\u00e1tico tienen un impacto significativo y empeoran la eficiencia econ\u00f3mica. Los sistemas de aire comprimido tambi\u00e9n son propensos a las fugas, por lo que \u00e9stas pueden provocar un descenso inesperado del eje vertical. Adem\u00e1s, los sistemas de aire comprimido requieren mucho mantenimiento y s\u00f3lo pueden utilizarse cuando se dispone de la conexi\u00f3n correspondiente o restringen la movilidad de las m\u00e1quinas y los sistemas.<\/p>\n

Muelle magn\u00e9tico<\/strong>
\nEn cambio, el \u00abmuelle magn\u00e9tico\u00bb MagSpring, desarrollado por el especialista en motores lineales LinMot, utiliza la repulsi\u00f3n magn\u00e9tica para generar fuerza, por lo que no necesita mantenimiento y es especialmente fiable. Gracias a un dise\u00f1o especial de los componentes portadores de flujo, as\u00ed como de los imanes, las correlaciones claramente no lineales entre la fuerza y el desplazamiento de las disposiciones im\u00e1n-hierro se convierten en una curva de fuerza constante. Dependiendo de la clase de resistencia del MagSpring, los imanes permanentes se encuentran en el estator (de hierro, niquelado), en el rotor o en ambos componentes (Fig. 2). El cojinete del rotor de acero al cromo-n\u00edquel (1.4301) est\u00e1 provisto de una gu\u00eda de deslizamiento integrada, por lo que los muelles magn\u00e9ticos de LinMot pueden utilizarse constructivamente de forma similar a los muelles de gas, pero ofrecen una vida \u00fatil mucho m\u00e1s larga. Dado que los MagSprings son componentes pasivos, no requieren un suministro de energ\u00eda y, por tanto, tambi\u00e9n pueden utilizarse sin problemas en aplicaciones relevantes para la seguridad. Gracias a la generaci\u00f3n de fuerza independiente de la trayectoria, los MagSprings no s\u00f3lo son excelentemente adecuados para la compensaci\u00f3n de las fuerzas de peso en disposiciones de accionamiento vertical. Gracias a la caracter\u00edstica de fuerza-desplazamiento constante, los resortes magn\u00e9ticos pueden utilizarse en una gran variedad de otras aplicaciones, como la generaci\u00f3n independiente de la posici\u00f3n de una fuerza de contacto constante, la aplicaci\u00f3n de una fuerza de retenci\u00f3n constante en un gran rango de carrera o el soporte de fuerza unilateral en tareas de accionamiento. Como elemento pasivo, los MagSprings tambi\u00e9n pueden utilizarse para mantener o mover ejes de m\u00e1quinas u otros componentes, como pinzas o deslizadores, en una posici\u00f3n definida en un estado desenergizado.<\/p>\n

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La familia de productos MagSpring de muelles magn\u00e9ticos comprende actualmente m\u00e1s de 30 variantes Foto: LinMot)<\/p>\n

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Rango de trabajo del muelle magn\u00e9tico<\/strong>
\nEn estado de relajaci\u00f3n, la corredera est\u00e1 situada aproximadamente en el centro del estator, con el extremo de la corredera conocido como extremo de trabajo sobresaliendo ligeramente del estator. Sin embargo, en principio, ambos extremos de la corredera pueden utilizarse para la fijaci\u00f3n de la carga. Partiendo de esta posici\u00f3n de reposo, el rotor puede ser arrastrado o empujado fuera del estator en ambas direcciones. Al hacerlo, la fuerza se acumula desde cero hasta el valor nominal en una distancia corta. A continuaci\u00f3n, comienza la carrera de trabajo con la fuerza constante. La posici\u00f3n inicial describe la distancia entre el extremo de trabajo de la corredera y el extremo del estator al comienzo del rango de fuerza constante. LinMot ofrece dos series de MagSpring para el rango de fuerza de 11 a 22 N y una carrera de hasta 290 mm o de 40 a 60 N y una carrera de hasta 275 mm como productos de cat\u00e1logo (Fig. 3). Se est\u00e1 desarrollando una versi\u00f3n a\u00fan m\u00e1s potente, con una fuerza nominal de hasta 120 N, que estar\u00e1 disponible a partir de 2014. Debido a las tolerancias de los materiales y de la fabricaci\u00f3n, la fuerza efectiva est\u00e1 en el rango de +\/- 5% de la fuerza nominal. Se dispone de bridas y adaptadores para el montaje de los muelles magn\u00e9ticos. Con estos accesorios, los MagSprings pueden acoplarse directamente a la gu\u00eda lineal H01 o a la gu\u00eda de puente B01 de la empresa. Gracias a su peque\u00f1o di\u00e1metro de s\u00f3lo 20 o 37 mm, los muelles magn\u00e9ticos tambi\u00e9n pueden utilizarse en espacios reducidos.<\/p>\n

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A diferencia de un muelle mec\u00e1nico, el MagSpring ofrece una fuerza constante en todo el rango de la carrera de trabajo (SP = punto de partida) (Gr\u00e1fico: LinMot)<\/p>\n

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Conclusi\u00f3n<\/strong><\/p>\n

Con un MagSpring se puede compensar pasivamente la fuerza del peso en un eje dispuesto verticalmente y accionado por un servomotor o un motor lineal. El muelle magn\u00e9tico genera una fuerza constante en todo el rango de carrera, independientemente de la posici\u00f3n, la velocidad o la posici\u00f3n de montaje. El motor s\u00f3lo tiene que aplicar las fuerzas din\u00e1micas y puede actuar con la correspondiente rapidez y tener unas dimensiones m\u00e1s reducidas. Si la fuerza del MagSpring se selecciona para que sea mayor que la fuerza del peso de la masa de la carga, la carga puede ser llevada a una posici\u00f3n segura en el caso de una interrupci\u00f3n de la energ\u00eda. Adem\u00e1s, los MagSprings no necesitan mantenimiento, son insensibles al desgaste y ocupan muy poco espacio. Gracias a sus propiedades casi ideales, el muelle magn\u00e9tico es superior a los dem\u00e1s sistemas de contrapeso (contrapeso, muelle mec\u00e1nico y contrapeso neum\u00e1tico) en muchas aplicaciones.<\/p>\n

M\u00e1s informaci\u00f3n sobre nuestros muelles magn\u00e9ticos<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Si se quieren conseguir tiempos de ciclo r\u00e1pidos cuando los accionamientos directos se instalan en vertical o si se quiere evitar que un eje se caiga en caso de corte de corriente, es necesario compensar el peso muerto. Hasta ahora, se han utilizado principalmente resortes mec\u00e1nicos o sistemas neum\u00e1ticos, pero tienen algunas desventajas. 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