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ACTUADORES LINEALES ELECTROMECANICOS Y SOPORTES HUSILLO

v 4.1

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ACTUADORES LINEALES ELECTROMECANICOS

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VISION GENERAL DEL SISTEMA INTRODUCCION

Los actuadores lineales electromecánicos NIASA, son una combinación de husillos a bolas o trapeciales con motores eléctricos, cuyo efecto es el desplazamiento del vástago de un cilindro, con total control de la velocidad y posicionamiento. En cursos que van desde 100 hasta 1.500 mm. de recorrido, en fabricación standard, pueden fabricarse en diferentes longitudes bajo demanda. Las capacidades de carga dinámica alcanzan los 70.000N, con estas características pueden ser aplicados en casi cualquier automatización industrial, en la que se desee mover algo sin necesidad de fuerza manual, neumática o hidráulica.

VENTAJAS

- Fácil montaje en cualquier posición; horizontal, vertical o inclinada. - Funcionamiento independiente y autónomo de otras instalaciones. - El movimiento se efectúa a velocidad uniforme. - Solamente consume energía mientras actúa. - Funcionamiento silencioso. - La fuerza de empuje y tracción es constante e igual en ambos sentidos. - Insensible en gran medida a las variaciones de temperatura. - No precisa mantenimiento durante largos períodos. - Facilidad de realizar variaciones de velocidad y posicionamiento.

TIPO DE HUSILLO

La primera duda que se puede plantear es qué tipo de husillo se necesita. Pudiendo ser estos de bolas o de rosca trapecial. Las principales diferencias entre ambos son, la reversibilidad de los husillos a bolas, es decir, no son autoblocantes junto con su gran eficacia dada por las mínimas pérdidas por fricción en su desplazamiento, debido a la rodadura de las bolas. Si la carga no es elevada y el factor de trabajo es bajo, es decir, el actuador funciona periódicamente con largas pausas, suele ser suficiente con un husillo trapecial. Que además debido a la rosca es autoblocante y asegura la posición en la parada.

ACCIONAMIENTO

El tipo de accionamiento puede ser manual o motorizado, pudiendo elegirse entre motor de corriente continua o motor de corriente alterna.

ENGRANAJES

La reducción tiene también importancia para que el actuador mantenga la carga en la misma posición cuando se corta la corriente (irreversibilidad). Si el actuador no es irreversible, se puede añadir al mismo un motor-freno.

RENDIMIENTO DEL HUSILLO

En los husillos a bolas el coeficiente de rozamiento es muy bajo, debido a la rodadura existente entre el husillo y las bolas. Por este motivo se obtiene un rendimiento mecánico, como indican los gráficos, próximo al 100%. En la siguiente gráfica, se indica la diferencia de rendimiento entre el husillo a bolas y el convencional trapecial.

Α = Husillos a bolas. Β = Husillos de rosca trapecial. η = Rendimiento. α = Angulo de hélice. µ = Rozamiento.

2

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DESIGNACION

VISION GENERAL DEL PRODUCTO DESIGNACION Actuador

M100

F30

KGT5

1000

GIR

MGK

BB

2SB

M100, M205, M501 Modelo M505, M601, M605

Tamaño

Husillo

F-15 F-20 F-16, F-30F-20, F-40 F-50

F-30, F-40, F-50

A bolas = KGT. Trapecial = TR.

}

x paso

Curso o carrera (*) *Para cursos especiales (no standard) consultar previamente

Accesorios extremo vástago

Varios

SA = Sin accesorio. BP = Brida vástago. GKB/GK = Horquilla. GIR = Rótula giratoria.

MGK: Campana portamotor basculante+acoplamiento BB: Brida basculante (*Indicar posición) SB: Soportes de basculación

TIPOS DE ACTUADORES

M100

ACTUADOR EJECUCION BASE

M205

ACTUADOR CON MOTORREDUCTOR A ENGRANES, DISPOSICION EN LINEA

Pág. 10

M501

ACTUADOR CON TRANSMISION POR CORREA DENTADA

Pág. 11

M505

ACTUADOR CON REENVIO EN ANGULO INTEGRADO

Pág. 12

M601

ACTUADOR CON MOTORREDUCTOR DE CORONA SIN-FIN, DISPOSICION EN ANGULO

Pág. 13

M605

ACTUADOR CON MOTOR DIRECTO DISPOSICION EN LINEA

Pág. 14

3

Pág. 9

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DESIGNACION

VISION GENERAL DEL PRODUCTO

M505

M601

REENVIO INTEGRADO

MOTORREDUCTOR EN ANGULO

MGK CAMPANA BASCULANTE+ ACOPLAMIENTO

M605

MOTOR EN LINEA

M205

4

REDUCTOR EN LINEA

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BB BRIDA BASCULANTE

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M100 ACTUADOR EJECUCION BASE

BP BRIDA VASTAGO

GIR ROTULA GIRATORIA

GKB HORQUILLA

M501 TRANSMISION POR CORREA MOTOR EN PARALELO 5

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DESIGNACION

DATOS TECNICOS GENERALES DEFINICION DE DURACION

La duración de un actuador está determinada por la vida del husillo, es el numero de ciclos en el tiempo, en los cuales el actuador funciona correctamente. Se representa por Lc.

DEFINICION DE CARGA MEDIA

En la carga equivalente correspondiente a la aplicación de diferentes cargas en un mismo ciclo. Se representa por Cm.

CALCULO DE CARGA MEDIA

Las cargas C, pueden ser diferentes en un mismo ciclo, y las cargas se aplicarán en recorridos determinados S. Para calcular la carga medida se usa la siguiente ecuación. 3

C13 x S1 + C23 x S2 + ...

Cm =

Donde:

C1, C2, ... = Carga constante en N, durante S1, S2, ...

S1 + S2 + ...

S = Curso útil en mm.

La duración de un husillo en ciclos completos, es decir de ida y vuelta, vendrá determinada principalmente por el paso del mismo, el curso útil, la carga dinámica y la carga media.

CALCULO DE DURACION

Para calcular la duración Lc un husillo a bolas, basta con conocer la carga dinámica y el curso.

Lc =

500.000 x P S

x

Donde: Lc = Duración de vida en ciclos completos (ida y vuelta de un ciclo) P = Paso del husillo en mm. S = Curso útil en mm. C = Carga dinámica en base del husillo en N. (Tamaño del actuador: F-16 = 3.000N; F-20 = 14.000N; F-30 = 24.000N; F-40 = 42.000N; F-50 = 78.000N) Cm = Carga media constante en N.

( ) C

3

Cm

EJEMPLO DE CALCULO DE DURACION

Un actuador electromecánico M501 F-20 de 300 mm. de curso, con una carga de 3.000N en un sentido y 2000N en otro, utilizándose todo el curso del actuador en ambos sentidos. Se calculará primero la carga media que dependerá de las dos cargas aplicadas en el mismo curso, para calcular seguidamente la duración en ciclos del husillo. Sustituyendo en la expresión de carga media: 3

C13 x S1 + C23 x S2 + ...

Cm =

S1 + S2 + ...

3

Cm =

2.0003 x 300 + 3.0003 x 300 300 + 300

= 2.597N

Con la carga media que actúa sobre el actuador, se puede calcular ya la duración. Sustituyendo en la expresión de duración de ciclos: Lc =

LUBRICACION DE LOS ACTUADORES

500.000 x P S

x

( ) C

( )

3

3

Lc =

Cm

500.000 x 5 3.000

x

14.000 2.597

= 1.300.000 ciclos

Los actuadores lineales electromecánicos, requieren una lubricación similar a los rodamientos a bolas. En condiciones normales de trabajo, el periodo de engrase puede realizarse entre 800 y 2.000 horas de funcionamiento, (influye principalmente la carga, el número de ciclos, y las revoluciones del husillo). La unidad se suministra lubricada con grasa KLUBER ISOFLEX TOPAS NLGI clase 2, según DIN 51818. En caso de velocidades altas es mejor optar por la clase 1, y para cargas pesadas, por la clase 3. No es conveniente un engrase continuo, porque el movimiento alternativo depositaría excesiva grasa sobre el husillo, y ocupará espacio en el interior, obligando a reducir curso con el tiempo y aumento de temperatura.

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DESIGNACION

DATOS TECNICOS GENERALES OBSERVACIONES

Los datos técnicos generales valen para todos los actuadores electromecánicos, los datos técnicos particulares están indicados en las ejecuciones individuales.

FACTOR DE TRABAJO

Se define el factor de trabajo como la relación entre el tiempo de trabajo con carga y el tiempo del ciclo total. Fc = Factor de Trabajo =

T T+R

x 100

Donde:

T = Tiempo de trabajo con carga. R = Tiempo de reposo. T + R = Tiempo de ciclo total.

CARGA MAXIMA AUTORIZADA

Se define la carga máxima autorizada, como la carga que aconseja el fabricante no superar, para que el actuador alcance la duración de vida que se asegura para cada modelo.

ELEMENTO BASE DE EJECUCION

El elemento base de los actuadores es el husillo, desarrollando los dos tipos mecánicos conocidos, es decir el de bolas y el trapecial. Según la carga a aplicar se tiene:

GRAFICA FACTOR TRABAJO HUSILLO TRAPECIAL

HUSILLO A BOLAS Carga

50 %

Carga

100%

100%

50%

50%

100 %

50 %

Factor de trabajo

RELACION ENTRE CARGA Y FACTOR DE TRABAJO

100 % Factor de trabajo

La carga autorizada está en función del factor de trabajo, debiéndose reducir la carga cuando el factor de trabajo aumenta. Si se sobrepasa el factor de trabajo recomendado, el actuador puede deteriorarse prematuramente.

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DESIGNACION

DATOS TECNICOS GENERALES El actuador F-30 con husillo trapecial, funciona según el ciclo siguiente: 15 segundos de marcha; 20 segundos de parada y así sucesivamente.

EJEMPLO DE DETERMINACION HUSILLO TRAPECIAL

HUSILLO A BOLAS Carga

Carga

100 %

100 %

90 % 50 %

50 % Fc = Factor de Trabajo =

43 %

100 %

50 %

Factor de trabajo

100 %

T T+R 15

Factor de trabajo

15 x 20

x 100

x 100 = 43 %

Entrando en la gráfica de husillo trapecial con un factor de trabajo del 43%, se obtiene una carga máxima autorizada del 90%. Para la carga autorizada se aplicará el tanto por ciento a la carga dinámica máxima, para este husillo entrando en la tabla de correspondiente al actuador base F-30 se tiene una carga máxima de 10.000N. Carga máxima = 10.000N, (dependiendo de cada ejecución base, habrá una carga máxima determinada, ver pág. 9) Aplicando el tanto por ciento se tiene 0.9 x 1.000N = 9.000N

DEFINICION DE PAR NECESARIO

Se define el par necesario, como la fuerza por la distancia que tiene que vencer el husillo, para desplazar la carga que se le aplique.

CALCULO DEL PAR NECESARIO

Para calcular el par necesario se empleará la siguiente fórmula:

Par =

EJEMPLO DE CALCULO PAR

P x paso 2.000 x π x C

Paso = Paso del husillo en mm. Par = Fuerza por distancia en Nm. P= Peso en N. C = Constante, 0.8 para husillo a bolas, y 0.2 si es trapecial.

Un actuador electromecánico F-30 bolas de paso 5 tiene que desplazar una carga de 250 Kg., ¿ Cuál será el par necesario ? 250Kg. = 2.500N.

Par =

CONSIDERACIONES EN LA ELECCION

2.500 x 5 2.500 x π x 0.8

= 2.486 Nm

(C = 0.8 por ser husillo a bolas)

Habrá que considerar que con un mismo equipo, ya sea un actuador de ø32 en husillo, se pueden obtener distintas velocidades de desplazamiento, dependiendo del paso de la rosca del husillo, que en este caso puede ser de 5, 10, 20 o 40 mm/revolución. A su vez también se puede jugar con el motor de transmisión, dependiendo de sus prestaciones para un mismo husillo se tendrán diferentes velocidades de desplazamiento variando el tipo de motor. 8

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EJECUCIONES INDIVIDUALES

M100 ACTUADOR EJECUCION BASE Ha sido diseñado para poder acoplar con facilidad diversos tipos de accionamientos: manual, eléctrico, mecánico, etc. La velocidad de desplazamiento lineal se determina por la de rotación de entrada y el paso del husillo.

Características Técnicas

Modelo Husillo-paso ø Carga kN 16 2,5 M100-F16 KGT 5 Tr 4 16 2,5

M100-F20

KGT 5 KGT 20 Tr 5

Dimensiones

20 20 24

5 5 5

Modelo Husillo-paso KGT 5 KGT 10 M100-F30 KGT 40 Tr 6

ø Carga kN Modelo Husillo-paso 32 10 KGT 10 32 15 KGT 20 M100-F40 32 10 KGT 40 36 10 Tr 7

ø Carga kN 40 25 40 25 40 20 44 25

Modelo Husillo-paso KGT 10 M100-F50 KGT 20 Tr 9

ø Carga kN 50 65 50 70 60 70

Modelo M100-F16

d 11

d1 M26 x 1,5

d2 32

d3 7(4x)

D 48

D1 56

D2 75

D3 40

D4 45

G 12

G1 2

L 45 + Curso

Cursos Standard 100, 200, 300, 400

L1 15

L2 61

L3 21

L4 20

M100-F20

14

M27 x 2

35

9(4x)

72

84

110

55

66

15

2

65 + Curso

100, 200, 300, 500

30

100

16

25

M100-F30

19

M42 x 2

50

11(4x)

90

106

130

75

88

18

3

82 + Curso

200, 400, 600, 1000

35

130

17

30

M100-F40

24

M60 x 2

70

11(6x) 110

130

150

90

110

20

4

115 + Curso

250, 500, 750, 1000

40

150

48

35

M100-F50

35

M80 x 2

90

13(6x) 200

225

250

150

200

30

5

220 + Curso

300, 600, 1000, 1500

60

300

75

40

9

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ACTUADORES LINEALES ELECTROMECANICOS

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EJECUCIONES INDIVIDUALES

M205 ACTUADOR CON MOTORREDUCTOR A ENGRANES, DISPOSICION EN LINEA El actuador M205 está diseñado para soportar grandes cargas y velocidades pequeñas y medias. Componentes - Actuador: Ejecución base - Sujeción: Campana portamotor basculante - Accionamiento: Motorreductor de engranes (freno opcional)

*Según motorreductor.

Características Técnicas

Modelo Husillo-paso KGT 5 M205-F20 KGT 20 Tr 5

Dimensiones

ø Carga kN Modelo Husillo-paso 20 5 KGT 5 20 5 KGT 10 M205-F30 24 5 KGT 40 Tr 6

ø Carga kN 32 10 32 15 32 10 36 10

Modelo Husillo-paso KGT 10 KGT 20 M205-F40 KGT 40 Tr 7

ø Carga kN 40 25 40 25 40 20 44 25

Modelo Husillo-paso KGT 10 M205-F50 KGT 20 Tr 9

ø Carga kN 50 65 50 70 60 70

Modelo M205-F20

d1 M27 x 2

d2 35

D3 55

L 65 + Curso

Cursos Standard 100, 200, 300, 500

L2 100

L3 16

L4 25

B 15

C 116

E 20

p 20

M205-F30

M42 x 2

50

75

82 + Curso

200, 400, 600, 1000

130

17

30

20

138

25

25

M205-F40

M60 x 2

70

90

115 + Curso

250, 500, 750, 1000

150

48

35

30

160

35

35

M205-F50

M80 x 2

90

150

220 + Curso

300, 600, 1000, 1500

300

75

40

40

260

45

45

10

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EJECUCIONES INDIVIDUALES

M501 ACTUADOR CON TRANSMISION POR CORREA DENTADA, DISPOSICION EN PARALELO Este actuador está diseñado para soportar cargas medias y un amplio rango de velocidades. Está equipado con un motor o motorreductor y la transmisión es mediante correa dentada. Componentes - Actuador: Ejecución base - Sujeción: Placa con pitones de basculación - Accionamiento: Motor o motorreductor (freno opcional) y transmisión por correa.

*Según motor y reducción.

Características Técnicas

Modelo Husillo-paso ø Carga kN Modelo Husillo-paso KGT 5 16 1,8 KGT 5 M501-F16 Tr 4 16 1 KGT 10 M501-F30 KGT 40 KGT 5 20 5 Tr 6 M501-F20 KGT 20 20 1,3 Tr 5 24 1,2

Dimensiones

ø Carga kN Modelo Husillo-paso ø Carga kN Modelo Husillo-paso ø Carga kN 32 9 KGT 10 40 25 KGT 10 50 30 32 4,5 KGT 20 40 15 M501-F50 KGT 20 50 15 M501-F40 32 1,2 KGT 40 40 7 Tr 9 60 8 36 2 Tr 7 44 10

Modelo M501-F16

d1 M26 x 1,5

d2 32

D3 40

L 45 + Curso

Cursos Standard 100, 200, 300, 400

L2 61

L3 21

L4 20

A1 245

A2 130

A3 70

A4 20

B1 10

B2 50

C 138

E 18

p 12

M501-F20

M27 x 2

35

55

65 + Curso

100, 200, 300, 500

100

16

25

300

150

85

25

12,5

65

160

20

20

M501-F30

M42 x 2

50

75

82 + Curso

200, 400, 600, 1000

130

17

30

320

180

90

30

15

90

192

25

25

M501-F40

M60 x 2

70

90

115 + Curso

250, 500, 750, 1000

150

48

35

490

250

135

40

20

135

270

35

35

M501-F50

M80 x 2

90

150

220 + Curso

300, 600, 1000, 1500

300

75

40

600

300

182

50

25

135

320

45

45

11

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ACTUADORES LINEALES ELECTROMECANICOS

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EJECUCIONES INDIVIDUALES

M505 ACTUADOR CON REENVIO EN ANGULO INTEGRADO El actuador M505 está diseñado para poder unir varios actuadores en paralelo y para que el accionamiento sea a 90°. *Para los tamaños F40 y F50 consultar a NIASA.

Características Técnicas Modelo

Husillo-paso ø KGT 5 16 M505-F16 Tr 4 16

Dimensiones

Carga kN 2,5 2,5

Modelo

Husillo-paso KGT 5 M505-F20 KGT 20 Tr 5

ø 20 20 24

Carga kN 5 5 5

Modelo

Husillo-paso KGT 5 KGT 10 M505-F30 KGT 40 Tr 6

Modelo M505-F16

d 14

d1 M26 x 1,5

d2 32

D3 40

L Cursos Standard 45 + Curso 100, 200, 300, 400

L2 L3 L4 61 21 20

A 65

B 70

M505-F20

16

M27 x 2

35

55

65 + Curso 100, 200, 300, 500 100 16 25

90

90 110 62 112 34 45

M505-F30

19

M42 x 2

50

75

82 + Curso 200, 400, 600, 1000 130 17 30 120 120 154 75 158 40 60

12

C D 84 58

F G H 86 25 32,5

ø 32 32 32 36

Carga kN 10 15 10 10

a 45

b g 75 2

i M6 x 10

70

75 3 M10 x 18

100 100 5 M10 x 18

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EJECUCIONES INDIVIDUALES

M601 ACTUADOR CON MOTORREDUCTOR DE CORONA SIN-FIN, DISPOSICION EN ANGULO El actuador M601 está diseñado para soportar grandes cargas y velocidades pequeñas y medias. Componentes - Actuador: Ejecución base - Sujeción: Campana portamotor basculante - Accionamiento: Motorreductor corona sin-fin (freno opcional).

*Según motorreductor.

Características Técnicas

Modelo Husillo-paso KGT 5 M601-F20 KGT 20 Tr 5

Dimensiones

ø Carga kN Modelo Husillo-paso KGT 5 20 5 KGT 10 20 5 M601-F30 KGT 40 24 5 Tr 6

ø Carga kN Modelo Husillo-paso ø Carga kN Modelo Husillo-paso 32 10 KGT 10 40 25 KGT 10 32 15 KGT 20 40 25 M601-F50 KGT 20 M601-F40 32 10 KGT 40 40 20 Tr 9 36 10 Tr 7 44 25

ø Carga kN 50 65 50 70 60 70

Modelo M601-F20

d1 M27 x 2

d2 35

D3 55

L 65 + Curso

Cursos Standard 100, 200, 300, 500

L2 100

L3 16

L4 25

B 15

C 116

E 20

p 20

M601-F30

M42 x 2

50

75

82 + Curso

200, 400, 600, 1000

130

17

30

20

138

25

25

M601-F40

M60 x 2

70

90

115 + Curso

250, 500, 750, 1000

150

48

35

30

160

35

35

M601-F50

M80 x 2

90

150

220 + Curso

300, 600, 1000, 1500

300

75

40

40

260

45

45

13

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ACTUADORES LINEALES ELECTROMECANICOS

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EJECUCIONES INDIVIDUALES

M605 ACTUADOR CON MOTOR DIRECTO, DISPOSICION EN LINEA El actuador M605 está diseñado para trabajar a altas velocidades de desplazamiento y cargas medias-bajas. Componentes - Actuador: Ejecución base - Sujeción: Campana portamotor basculante - Accionamiento: Motor en línea (freno opcional).

*Según motor.

Características Técnicas

Modelo Husillo-paso ø Carga kN KGT 5 16 2,5 M605-F16 Tr 4 16 2,5

M605-F20

KGT 5 KGT 20 Tr 5

Dimensiones

20 20 24

5 5 5

Modelo Husillo-paso KGT 5 KGT 10 M605-F30 KGT 40 Tr 6

ø Carga kN Modelo Husillo-paso 32 10 KGT 10 32 15 KGT 20 M605-F40 32 10 KGT 40 36 10 Tr 7

ø Carga kN Modelo Husillo-paso ø Carga kN 40 25 KGT 10 50 65 40 25 M605-F50 KGT 20 50 70 40 20 Tr 9 60 70 44 25

Modelo M605-F16

d1 M26 x 1,5

d2 32

D3 40

L 45 + Curso

Cursos Standard 100, 200, 300, 400

L2 61

L3 21

L4 20

B 12

C 82

E 18

p 12

M605-F20

M27 x 2

35

55

65 + Curso

100, 200, 300, 500

100

16

25

15

116

20

20

M605-F30

M42 x 2

50

75

82 + Curso

200, 400, 600, 1000

130

17

30

20

138

25

25

M605-F40

M60 x 2

70

90

115 + Curso

250, 500, 750, 1000

150

48

35

30

160

35

35

M605-F50

M80 x 2

90

150

220 + Curso

300, 600, 1000, 1500

300

75

40

40

260

45

45

14

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ACCESORIOS

BP

BRIDA VASTAGO

Dimensiones en mm. Tamaño BP-16 BP-20 BP-30 BP-40 BP-50

A 21 23 30 50 60

B 8 10 15 20 30

C 13 13 15 30 30

D 18 23 27 33 38

d 11 11 13 17 25

G 80 90 110 150 200

H 60 67 85 117 155

I 38,7 46 60 85 105

J M26 x 1,5 M27 x 2 M42 x 2 M60 x 2 M80 x 2

GKB HORQUILLA

Dimensiones en mm. Tamaño GKB-16 GKB-20 GKB-30

GK

A 103 130 175

B 51 65 92

C 52 65 83

D 18 23 27

E 32 40 55

E1 16 20 30

D 33 38

E 60 70

F 30 37 51

d 16 20 30

G 19 25 38

I 64 80 110

J M26x1,5 M27x2 M42x2

I 80 100

J M60 x 2 M80 x 2

HORQUILLA

Dimensiones en mm. Tamaño GK-40 GK-50

15

A 120 150

B 90 110

C 30 40

H 80 100

d 45 60

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ACTUADORES LINEALES ELECTROMECANICOS

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ACCESORIOS

GIR ROTULA GIRATORIA

Tamaño GIR-16 GIR-20 GIR-30 GIR-40 GIR-50

BB

SB

A 81 103,5 146,5 196 242,5

B 20 27 37 52 75

C 8 10 15 20 20

D 18 23 27 33 38

E 12 16 22 32 44

E1 10 13 19 27 38

Tamaño BB-16 BB-20 BB-30 BB-40 BB-50

A 30 35 40 50 60

B 15 17,5 20 25 30

F 26 35 50 70 88

F1 21 27,5 40 58 70

G 22 32 41 60 75

H 40 53 73 102 135

d 15 20 30 45 60

d1 18,4 24,1 34,2 50,7 66,8

I 61 77 110 145 175

J M26 x 1,5 M27 x 2 M42 x 2 M60 x 2 M80 x 2

BRIDA BASCULANTE

C 82 116 138 160 260

d 40 55 75 90 150

D 48 63 85 102 170

D1 48 72 90 110 200

D2 75 110 130 150 250

E 18 20 25 35 45

F 10 10 12 14 20

F1 2 2 3 4 5

p 12 20 25 35 45

SOPORTES DE BASCULACION

Tamaño SB-16 SB-20 SB-30 SB-40 SB-50 16

A B C D E F 80 60 65 12 45 18 100 80 80 20 60 20 130 110 100 25 80 25 200 170 150 35 120 35 240 210 180 45 150 45

G 12 15 20 30 35

H H1 d 80 65 7 107 85 9 137 110 9 188 150 11 222 175 13

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SOPORTE HUSILLO

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DESIGNACION

INTRODUCCION Hay innumerables casos en los que un husillo debe ser instalado simplemente sobre un soporte y éste amarrado a una máquina para ejecutar un trabajo de desplazar un tope, elevar o bajar una mesa y que permanezca en su posición, desplazar un carro en una máquina, etc... Estas aplicaciones tan prácticas se complican al tener que escoger el montaje y la fabricación del soporte adecuado. NIASA presenta una solución económica, el soporte husillo, sistema capaz de admitir cargas acordes con el diámetro del husillo para velocidades de desplazamiento elevadas y de muy fácil montaje en la máquina. La motorización de estos husillos puede hacerse en línea, a 90º, o hacía atrás si faltara espacio. Nuestros técnicos están para colaborar y asesorar a nuestros clientes para así escoger la forma más adecuada de instalación.

DESIGNACION

Soporte Husillo Tamaño

Husillo

SH30

KGT2505

1000

SH-20, SH-30, SH-40. A bolas = KGT. Trapecial = TR.

Diámetro x paso

Curso o carrera Extremo husillo Varios

O = Sin extremo. Z = Cilíndrico standard. S = Extremo especial (*según plano).

MGK: Campana portamotor basculante+acoplamiento

17

Z

MGK

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SOPORTE HUSILLO

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DESIGNACION

PAR Y POTENCIA Cuando se proyecta una máquina, uno de los factores importantes es el par motor necesario para el accionamiento de los ejes. Hay que tener el máximo conocimiento posible de todos los valores de carga que influyen en los husillos para seleccionar el motor adecuado. Par necesario para desplazar al otro elemento (convertir giro en traslación).

Ma =

Fmax x P x S 2.000 x π x η

Potencia motriz necesaria Pa =

Ma x n 9.550

Ma Fmax P S η

= Par necesario = Carga en punto máximo = Paso de la rosca = Factor de seguridad = Rendimiento mecánico

Pa n

= Potencia motor = Velocidad de giro

(Nm) (N) (mm.) (1,25/2) (0,9) Bolas (0,2) Trapecial (kW) (rpm)

DATOS TECNICOS TUERCA TRAPECIAL TIPO EFM TAMAÑO DE ROSCA Tr 20 x 4 Tr 24 x 5 Tr 30 x 6 Tr 36 x 6 Tr 40 x 7 Tr 50 x 8 Tr 60 x 9

D1

D2

D3

D4

32 32 38 45 63 72 85

55 55 62 70 95 110 125

45 45 50 58 78 90 105

7 7 7 7 9 11 13

L1 44 44 46 59 73 97 99

L2 12 12 14 16 16 18 20

L3 8 8 8 10 10 10 12

PESO CARGA MAX. (kg) Co (kN) 0,37 18 0,34 26 0,46 43 0,68 68 1,86 83 2,89 135 3,24 200

TUERCA TRAPECIAL TIPO KSM TAMAÑO DE E ROSCA 45 Tr 20 x 4 50 Tr 24 x 5 60 Tr 30 x 6 75 Tr 36 x 6 80 Tr 40 x 7 90 Tr 50 x 8 100 Tr 60 x 9

18

C 30 36 45 54 60 75 90

PESO CARGA MAX. (kg) Co (kN) 0,32 18 0,45 26 0,80 43 1,52 68 1,89 83 2,78 135 3,87 200

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DATOS TECNICOS TUERCA A BOLAS TIPO KGF

FORMA E

FORMA S

FORMA BRIDA 1

FORMA BRIDA 2

FORMA BRIDA 3

TIPO KGF-D 2005

FORMA E

FORMA BRIDA D1 D4 1 36 47

D5 6,6

D6 L1 L2 58 10 42

L6 -

L7 10

L8 L9 L10 44 10 5

G M6

JUEGO NUMERO CARGAS MAX. (kN) AXIAL DE Dinam. Estat. MAXIMO CIRCUITOS C Co (mm.)

0,08

3

14,0

17,0

KGF-N 2020

S

3

35

50

7

62

4 30

8

10

-

8

5

M6

0,08

4

12,0

19,2

KGF-N 2050

S

3

35

50

7

62 10 56

9

10

-

8

5

M6

0,08

5

18,0

22,0

KGF-D 2505

E

1

40

51

6,6

62 10 42

-

10

48 10

5

M6

0,08

3

15,0

22,4

KGF-D 2510

E

1

40

51

6,6

62 16 55

-

10

48 10

5

M6

0,08

3

17,5

25,0

KGF-D 2525

S

1

40

51

6,6

62

8

10

-

8

5

M6

0,08

5

21,0

31,0

KGF-D 2550

S

1

40

51

6,6

62 10 38 10,5 10

48

8

5

M6

0,2

5

22,5

29,0

KGF-D 3205

E

1

50

65

9

80 10 55

-

12

62 10

6

M6

0,08

5

24,0

49,0

KGF-D 3210

E

1

53

65

9

80 16 69

-

12

62 10

6 M8x1

0,08

3

44,0

53,0

KGF-D 3220

E

1

53

65

9

80 16 80

-

12

62 10

6

M6

0,08

4

42,5

61,0

KGF-N 3240

S

3

53

68

7

80 14 45

7,5 16

- 10

8

M6

0,08

4

17,5

32,0

KGF-D 4005

E

2

63

78

9

93 10 57

-

14

70 10

7

M6

0,08

5

26,0

63,5

KGF-D 4010

E

2

63

78

9

93 16 71

-

14

70 10

7 M8x1

0,08

3

50,0

70,0

KGF-D 4020

E

2

63

78

9

93 16 80

-

14

70 10

7 M8x1

0,08

4

44,5

77,0

KGF-D 4040

S

2

63

78

9

93 16 85

7,5 14

- 10

7 M8x1

0,08

8

42,0

93,0

KGF-D 5010

E

2

75

93 11

110 16 95

-

16

85 10

8 M8x1

0,08

5

78,0

153,0

KGF-D 5020

E

2

85 103 11

125 22 95

-

18

95 10

9 M8x1

0,08

4

82,0

137,0

KGF-D 6310

E

2

90 108 11

125 16 97

-

18

95 10

9 M8x1

0,08

5

86,0

200,0

KGF-D 6320

E

2

95 115 13,5 135 25 99

-

20 100 10 10 M8x1

0,08

4

85,0

170,0

9 35

19

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SOPORTE HUSILLO

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DATOS TECNICOS TUERCA A BOLAS TIPO KGM

FORMA E

FORMA S

JUEGO AXIAL MAXIMO

NUMERO DE CIRCUITOS

0,08

CARGAS MAX. (kN)

3

Dinam. C 14,0

Estat. Co 17,0

0,08

4

12,0

19,2

5x3

0,08

5

18,0

22,0

5x2

0,08

3

15,0

22,4

20

5x2

0,08

3

17,5

25,0

11

13

5x3

0,08

5

21,0

31,0

19

20

5x3

0,2

5

22,5

29,0

TIPO KGM-D 2005

FORMA E

D1 36

D8 3

L2 34

L8 7

L9 7

L10 20

BxT 5x2

KGM-N 2020

S

35

1,5

30

11,5

9

12

5x3

KGM-N 2050

S

35

1,5

56

16

18

20

KGM-D 2505

E

40

3

34

7

7

20

KGM-D 2510

E

40

3

45

7,5

12,5

KGM-D 2525

S

40

1,5

35

11,5

KGM-D 2550

S

40

1,5

58

17

KGM-D 3205

E

50

3

45

KGM-N 3210

E

53

4

60

KGM-N 3220

E

53

3

70

KGM-N 3240

S

53

1,5

45

KGM-D 4005

E

63

3

45

KGM-D 4010

E

63

4

60

KGM-D 4020

E

63

3

70

KGM-D 4040

S

63

1,5

85

15

KGM-D 5010

E

75

4

82

KGM-N 5020

E

85

4

KGM-D 6310

E

90

4

KGM-D 6320

E

95

4

(mm.)

8

30

6 x 2,5

0,08

5

24,0

49,0

15

30

6 x 2,5

0,08

3

44,0

53,0

20

30

6 x 2,5

0,08

4

42,5

61,0

10

25

6 x 2,5

0,08

4

17,0

32,0

8

30

6x4

0,08

5

26,0

63,5

15

30

6 x 2,5

0,08

3

50,0

70,0

20

30

6 x 2,5

0,08

4

44,5

77,0

27,5

30

6 x 2,5

0,08

8

42,0

93,0

11

23

36

6 x 3,5

0,08

5

78,0

153,0

82

10

23

36

6 x 2,5

0,08

4

82,0

137,0

82

11

23

36

6 x 2,5

0,08

5

86,0

200,0

82

10

23

36

6 x 2,5

0,08

4

85,0

170,0

7,5 10 7,5 13 7,5 10 7,5

20

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DESIGNACION

VELOCIDAD CRITICA Es importante que el husillo funcione a velocidad inferior a la de su frecuencia natural de vibración, en que aparecen fuerzas desequilibradas. La velocidad crítica de un husillo está en función de su diámetro, longitud y de los apoyos. En la FIGURA se señalan las velocidades críticas de los ejes normalizados. Determinada esta velocidad a través del diagrama, se aplica un factor de corrección que depende del apoyo de los husillos. La velocidad máxima es: nad = Velocidad máxima permitida (rpm) ncr = Velocidad crítica (rpm) fc = factor de correción de apoyos

nad = ncr · fc · 0,8

Velocidad critica ncr (rpm)

ø de husillo

Longitud entre apoyos L (mm)

fC = 0,36

fC = 1,47

fC = 2,23

21

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SOPORTE HUSILLO

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DESIGNACION

CARGA DE COLUMNA Cuando una carga de compresión actua sobre un husillo, éste puede fallar por pandeo antes de alcanzar la capacidad de carga estática Co. La carga de compresión que puede soportar un husillo depende de su diámetro, longitud y de los apoyos. A través del diagrama de la FIGURA se determina la carga de columna a la que aplicaremos la corrección debida al tipo de apoyos. La carga máxima es: Fad = Carga máxima permitida ≤ Co (kN). Fku = Carga de columna (kN). fc = Factor de correción de apoyos

Fad = Fku · fc · 0,8

Carga de columna Fku (kN)

ø de husillo

Longitud entre apoyos L (mm)

fC = 0,25

fC = 2,05

22

fC = 4

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SOPORTE HUSILLO

Características Técnicas

Husillo a bolas KGT (øH x Paso)

Modelo

Extremo cilíndrico

SH-20

20 x 05 25 x 05 32 x 05

20 x 20 25 x 10 32 x 10

20 x 50 25 x 25 32 x 20

25 x 50 32 x 40

Husillo trapecial TR (øH x Paso) 20 x 4 24 x 5 30 x 6

SH-30

32 x 05 40 x 05

32 x 10 40 x 10

32 x 20 40 x 20

32 x 40 40 x 40

36 x 6 40 x 7

20 25

25 30

SH-40

50 x 10 63 x 10

50 x 20 63 x 20

50 x 8 60 x 9

35 45

40 55

D3 15 15 20

l 20 20 25

Dimensiones Modelo SH-20 SH-30 SH-40

d 14 19 24

D 72 90 110

D1 84 106 130

D2 110 130 150

L 90 100 120

23

L1 30 35 40

G 13 15 18

G1 2 3 4

d3 M8 (4x) M12 (4x) M12 (6x)

®

MEX (55) 53 63 23 31 DIST. AUTORIZADO QRO (442) 1 95 72 60

MTY (81) 83 54 10 18 [email protected]

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Vitoria

Ibaiondo, 2 · 20160 LASARTE · Gipuzkoa · Spain Tel. 34 · 943 36 60 16 · Fax 34 · 943 36 66 33 E-mail: [email protected] · http://www.niasa.es

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