LA RELACIÓN DE INERCIAS Y SU INFLUENCIA EN EL REDUCTOR PLANETARIO

¿Cuántas veces has perdido el control de un eje? Horas y horas programando y el efecto muelle no desaparece y el accionamiento tipo reductor o servomotor no acaba en la posición deseada. Esto provoca que nos pasamos de frenada o de aceleración. Para evitarlo, es importante calcular a la perfección la relación de inercias, pero ¿qué es?

Se trata de una relación entre la inercia del eje que vamos a mover (como puede ser un husillo y la masa que ésta desplace) contrapuesta a la inercia del accionamiento (reductor y servo). Lo podemos expresar con la siguiente fórmula:




De forma visual podríamos explicar la relación de inercias de la siguiente manera:




Cómo mejorar el accionamiento de un reductor y servomotor

Caso 1. La relación de inercias (λ) es superior a 5: en estos casos es cuándo tendremos problemas de control en nuestros ejes. Lo ejemplificamos con los vehículos, donde el coche pequeño es la inercia del accionamiento o inercia interna y el remolque es la inercia de la máquina o inercia externa. En este caso, lo que podemos ver con facilidad es que el coche quizás podrá mover el remolque, pero le costará en exceso. También puedes ser que en una frenada la inercia del remolque hará que los frenos del coche no sean suficientes para parar dónde quería y lo haga desplazarse más de lo deseado.

Caso 2. La relación de inercias (λ) es inferior a 3: en este caso tendremos un control excelente de nuestro eje, ya que el camión podrá mover, sin ningún tipo de problema, el remolque. No obstante, esto será a costa de un consumo excesivo de corriente por parte de nuestro reductor o servo. Como se aprecia en el diagrama, una inercia interna elevada (camión) moviendo una inercia externa menor (remolque). En este supuesto, el camión consume mucha gasolina para desplazarse y un servo consume altas cantidades de corriente.

Caso 3. La relación de inercias (λ) se mueve entre 3 y 5: ésta es la casuística que buscaremos siempre en nuestras máquinas, sobre todo en aplicaciones dinámicas. Según WITTENSTEIN este margen de valores asegurará un control excelente de nuestro eje junto con un consumo ecológico de corriente. Podemos relacionarlo con la última imagen, donde un coche de tamaño medio arrastra un remolque normal, es decir, no se dan problemas de frenadas, ni consumos en exceso de gasolina en los desplazamientos.

Atendiendo a esta fórmula, podemos determinar que existen tres formas de solucionar los problemas en el control de un sistema de accionamiento:

Las opciones 1 y 2 implica aumentar tamaños en los equipos, pero estas soluciones tienden a ser caras y no siempre son efectivas. Por lo tanto, resta la tercera y más efectiva alternativa para mejorar la relación de inercias.

De este modo, y puesto que es un valor de ajuste cuadrático, en WITTENSTEIN podemos garantizar una perfecta regulación del control, sin incrementar los costes ni aumentos de tamaño o cambios de diseño de estos sistemas. En este sentido, realizamos un efectivo cálculo de esta relación de inercias con anticipación, para calcular la frecuencia interna del accionamiento, evitando así que el accionamiento entre en resonancia con la máquina y provoque vibraciones.

¿Tienes problemas de control de tu reductor y servomotor? Contacta con el equipo de WITTENSTEIN y te asesoraremos sobre la mejor solución, a partir de los cálculos de dimensionamientos y la relación de inercias. Una medida que también permite evitar otros efectos perjudiciales para la maquinaria industrial, como pueden ser las frecuencias internas o la fatiga de los elementos del accionamiento mecatrónico.

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