Manufacturing | Tecnología de potencia y movimiento | Duff-Norton | 09 may. 2019
Los tornillos de bolas y los tornillos acme son dos de los tipos de tornillos más populares en la industria del movimiento. Son parte de la familia de tornillos de plomo y se utilizan para generar movimiento lineal utilizando potencia motorizada o una rueda manual. Estos tornillos convierten el movimiento circular en movimiento lineal girando el tornillo con la tuerca fija en su lugar o girando la tuerca mientras el tornillo permanece en su lugar.
Hay una amplia variedad de factores que influyen en el tipo de sistema de tornillo seleccionado. Los sistemas de tornillo de bolas son más eficientes que los sistemas de tornillo acme. Al comparar los dos tipos de tornillos al mismo nivel de capacidad; Los sistemas de tornillo de bolas requieren menos caballos de fuerza para mover la misma carga que los sistemas de tornillo acme equivalentes. Sin embargo, muchos sistemas de tornillo acme son inherentemente de retención de carga, lo que elimina la necesidad de un sistema de frenado, y también proporciona una selección más amplia de cables para obtener beneficios de posicionamiento precisos.
En este artículo, exploraremos los pros y los contras de los tornillos de bolas y los tornillos acme y cuál es el mejor para sus necesidades de movimiento lineal.
El conjunto del tornillo de bolas consiste en un tornillo y una tuerca, cada uno con ranuras helicoidales a juego, y bolas que ruedan entre estas ranuras proporcionando el único contacto entre la tuerca y el tornillo. A medida que el tornillo o la tuerca gira, las bolas se desvían hacia el sistema de retorno de la bola de la tuerca y viajan a través del sistema de retorno hasta el extremo opuesto de la tuerca de la bola en un camino continuo.
Un beneficio de los tornillos de bolas es que sufren una pérdida mínima de fricción porque la tuerca y el tornillo nunca hacen contenido directamente. Esto significa que su salida es de 70 a 95 por ciento eficiente, lo que a su vez significa que los actuadores lineales que usan tornillos de bolas tienen una fuerza, velocidad y ciclo de trabajo mucho más altos que sus contrapartes. La menor fricción también disminuye el desgaste físico, lo que los hace más rentables.
El gran problema con los tornillos de bolas, sin embargo, es la posibilidad de que vuelva a conducir debido a la baja fricción interna. Esto crea una preocupación de seguridad para los usuarios del actuador lineal porque no puede mantener su carga en su lugar cuando no está en funcionamiento a menos que se esté utilizando un sistema de frenado.
Además, el precio de un tornillo de bolas puede ser más alto que un tornillo acme y el mecanismo de bola en sí puede ser bastante ruidoso.
Los tornillos Acme utilizan roscas trapezoidales para rodar sobre el tornillo de plomo. A medida que el eje gira y el motor rotativo gira, las roscas empujan la tuerca del eje hacia adelante o hacia atrás dependiendo de la dirección del movimiento giratorio. Esto transfiere la fuerza circular del motor en movimiento lineal en el eje.
Estas son las formas más comunes utilizadas para los tornillos de plomo, ya que ofrecen una alta resistencia y facilidad de fabricación. Por lo general, se encuentran donde se requieren grandes cargas, como en una visera o en el tornillo de plomo de un torno.
Hay varias ventajas para el uso de tornillos acme. Combinado con una tuerca de acme de plástico, hecha de un homopolímero de alta viscosidad con fibras de teflón, el tornillo acme servirá muy bien a la mayoría de las aplicaciones industriales y funcionará de manera mucho más eficiente y silenciosa que sus contrapartes de bronce, pero tienen clasificaciones de carga más bajas. La tuerca de bronce acme proporciona fuertes clasificaciones de carga y excelentes propiedades de desgaste.
Cualquiera que sea el material de tuerca que elija, el sistema de tornillo acme generalmente se prefiere cuando se trata de aplicaciones verticales. Los tornillos Acme también pueden evitar la conducción hacia atrás debido a la fuerza de fricción inherente entre la rosca trapezoidal y la tuerca, ampliando así las oportunidades potenciales de aplicación. No solo es más seguro para los usuarios operar su actuador lineal cuando la unidad tiene una capacidad de carga estática para mantener cualquier peso en su lugar, sino que los tornillos acme también tienen un bajo ruido de funcionamiento y son mucho menos costosos.
Hay dos inconvenientes en el uso de tornillos acme: baja eficiencia y un ciclo de vida más corto. Debido a la alta fuerza de fricción entre la tuerca y la rosca del tornillo acme, los tornillos acme solo pueden lograr una eficiencia del 20-40 por ciento dependiendo del material de la tuerca y el tornillo. Si bien esto evita que la unidad se conduzca hacia atrás, también requiere más par motor para lograr la misma fuerza en comparación con los tornillos de bolas. La salida resultante es que un actuador lineal que utiliza tornillos acme tendrá una clasificación de fuerza, velocidad y ciclo de trabajo más baja.
Tanto los tornillos acme como los tornillos de bolas son ampliamente utilizados en muchas industrias. Todo se reduce a los requisitos de rendimiento y las capacidades del conjunto de tornillos y tuercas seleccionados con respecto al uso para una aplicación. Ya sea que se trate de bajo costo y sin unidad trasera o de un mayor rendimiento y mayor vida útil, las necesidades de su aplicación determinarán su elección.
Para obtener más información sobre si un tornillo acme o un tornillo de bolas es adecuado para su aplicación, póngase en contacto con uno de nuestros expertos.
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