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En En Enconformidad conformidad conformidadcon con conlos los los nuevos nuevos nuevosestándares estándares estándaresde de deprecisión precisión precisión
Guía Guía LM LM con con bola bola enjaulada enjaulada Efecto Efecto Efectode de dela la lajaula jaula jaulade de debolas bolas bolas Tamaño Tamaño Tamañoestándar estándar estándarmundial mundial mundial
TOKIO. TOKIO. TOKIO.JAPÓN JAPÓN JAPÓN
20483 Caged Ball Cover.indd 3 Cages Cages Cages BallCovers_Spa.indd BallCovers_Spa.indd BallCovers_Spa.indd22 2
SHS
Nº Nº NºDE DE DECATÁLOGO: CATÁLOGO: CATÁLOGO:235-11S 235-11S 235-11S
4/25/08 2:24:06 PM 611-0965 611-0965 611-0965THK THK THKSHS SHS SHSCatalog Catalog Catalog Spanish) Spanish) Spanish) 4/25/08 4/25/08 4/25/081:09:01 1:09:01 1:09:01 PM PM PM
Efecto de la jaula de bolas Las primeras formas de los rodamientos de bolas eran del tipo llenos de bolas, sin jaulas. La fricción entre las bolas provocaba mucho ruido, hacía imposible la rotación a alta velocidad y acortaba la vida útil. Veinte años después, se desarrolló el diseño de la jaula de bolas para rodamientos de bolas. El nuevo diseño permitió la rotación a alta velocidad con un nivel bajo de ruido y extendió la vida útil a pesar de utilizar una cantidad menor de bolas. Éste fue un adelanto significativo en la historia de los rodamientos de bolas. De la misma manera, la calidad de los rodamientos de agujas mejoró significativamente al introducir la estructura de las agujas enjauladas. Sin la jaula, en los tipos de rodamientos llenos de bolas, las bolas generan un punto de contacto metálico entre ellas y producen mucho ruido. Además, rotan en direcciones opuestas, lo que provoca un contacto por deslizamiento entre dos bolas adyacentes a una velocidad dos veces mayor a la velocidad de rotación de las bolas. Esto trae como consecuencia un gran desgaste y una reducción de la vida útil. Además, sin una jaula, las bolas tienen contacto de punta lo que incrementa la fatiga del rodamiento y facilita la rotura de la película de aceite. En cambio, cada bola enjaulada hace contacto con la jaula en un área amplia. Como consecuencia, la película de aceite no se rompe, el nivel de ruido es bajo y las bolas pueden rotar a alta velocidad y así tener una vida útil larga. Vida útil larga y operación libre de mantenimiento
Excelente nivel de alta velocidad Bajo nivel de ruido, sonido de funcionamiento aceptable
Movimiento suave Baja generación de partículas de polvo
Rodamiento de bolas rotativo Estructura convencional
Estructura de la bola enjaulada
●Las bolas adyacentes hacen contacto entre sí en un punto. Como resultado, la fatiga por contacto es alta y la película de aceite se rompe debido a la fricción. ●La vida útil se reduce.
●La vida útil se prolonga debido a la eliminación del desgaste producido por la fricción entre las bolas. ●La ausencia de fricción entre las bolas reduce la generación de calor durante la rotación a alta velocidad. ●La ausencia de fricción entre las bolas elimina el ruido producido por el choque de bolas. ●El espaciado uniforme entre las bolas les permite tener un movimiento suave. ●La retención de lubricante en la jaula de bolas garantiza una vida útil prolongada. Bola Bola
Contacto de de la la película película de de aceite aceite Contacto
Guía de movimiento lineal con bola enjaulada Con la guía de movimiento lineal con bola enjaulada, la utilización de una jaula de bolas permite que las líneas de bolas espaciadas de manera uniforme circulen, lo que elimina la fricción entre las bolas. Además, la grasa que se encuentra en un espacio entre el trayecto de circulación de la bola y la jaula de bolas (área de grasa) se aplica a la superficie de contacto entre cada bola y la jaula de bolas a medida que las bolas rotan, formando una película de aceite en la superficie de la bola. Esto minimiza el riesgo de rotura de la película de aceite.
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Fatigadel delrodamiento rodamientoalta altadebido debido Fatiga contactoentre entrelas lasbolas. bolas. alalcontacto
Estructura convencional Ball
Ball
High bearing stress due toHigh bearing stress due to ball-to-ball contact ball-to-ball contact
Fatigadel delrodamiento rodamientoextremadamente extremadamente Fatiga bajagracias graciasalalcontacto contactoentre entrelalabola bolayylalajaula. jaula. baja
Estructura de la bola enjaulada Oil-film contact
Oil-film contact
Extremely low bearing stress Extremely low bearing stress achieved with ball-to-cage contactachieved with ball-to-cage contact
4/25/08 2:24:09 PM 4/25/08 1:09:04 PM
Cages Ba
Guía de movimiento lineal con bola enjaulada tipo estándar mundial
SHS
Riel de movimiento lineal Bloque de movimiento lineal
Placa de extremo
Sello del extremo
45
。
45 。
Bola Jaula del extremo
Corte transversal Estructura del modelo SHS
Las bolas giran en cuatro hileras de los anillos de rodadura con rectificado de precisión en un riel de movimiento lineal y un bloque de movimiento lineal. Las jaulas de bolas y las placas de los extremos incorporadas en el bloque de movimiento lineal permiten que las bolas circulen. Cada hilera de bolas se ubica en un ángulo de contacto de 45º para que las cargas nominales aplicadas al bloque de movimiento lineal sean uniformes en las cuatro direcciones (radial, radial inversa y lateral) permitiendo que se utilice la guía de movimiento lineal en todas las orientaciones. Además, el bloque de movimiento lineal puede recibir una precarga bien equilibrada lo que incrementa el valor de rigidez en las cuatro direcciones mientras mantiene un coeficiente de baja fricción constante. Con la altura de corte baja y el diseño de rigidez alto del bloque de movimiento lineal, SHS alcanza un movimiento linear altamente preciso y estable.
● Igual carga en los 4 sentidos
● Tamaño estándar mundial
● Capacidad autorregulable
● Bajo centro de gravedad, alta rigidez
Cada hilera de bolas se ubica en un ángulo de contacto de 45º para que las cargas nominales aplicadas al bloque de movimiento lineal sean uniformes en las cuatro direcciones (radial, radial inversa y lateral) permitiendo que se utilice la guía de movimiento lineal en todas las orientaciones y en aplicaciones extensivas. La capacidad autorregulable por medio de la configuración cara a cara de las ranuras de arco circulares únicas de THK (set DF) permite que un error de montaje se amortigüe aún bajo una precarga y que de este modo se alcance un movimiento linear uniforme y muy preciso.
SHS está diseñada con prácticamente las mismas dimensiones que las del modelo HSR, el cual THK desarrolló como pionero del sistema de movimiento linear. Prácticamente se trata de un modelo estándar mundial.
Como resultado de la reducción de la sección de riel de movimiento lineal, el centro de gravedad disminuye y la rigidez aumenta.
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Perfil del SHS Modelo SHS – Generalidades del producto El modelo SHS tiene las mismas dimensiones que el modelo HSR, el cual es la guía de movimiento lineal llena de bolas estándar mundial de facto y puede instalarse en cualquier orientación ya que se trata de un tipo de carga pareja en los 4 sentidos. Aplicaciones principales Centro de mecanizado / torno CN / máquina de perforar / máquina de descarga eléctrica / sistema de transporte.
Modelo SHS-C
La brida del bloque de movimiento lineal tiene orificios de colada. Puede montarse desde la parte superior o la parte inferior. Puede utilizarse en lugares donde la mesa no puede tener orificios pasantes para los tornillos de montaje.
bloque de movimiento lineal tiene la Modelo SHS-LC Elmisma forma de corte que el modelo
L
3
SHS-C pero tiene una longitud de bloque de movimiento lineal (L) más prolongada en general y una mayor capacidad de carga nominal.
●SHS 15C ●SHS 20C ●SHS 25C ●SHS 30C
●SHS 35C ●SHS 45C ●SHS 55C ●SHS 65C
●SHS 15LC ●SHS 20LC ●SHS 25LC ●SHS 30LC
●SHS 35LC ●SHS 45LC ●SHS 55LC ●SHS 65LC
PERFIL DEL SHS Modelo SHS – Generalidades del producto
Modelo SHS-V
El bloque de movimiento lineal tiene un ancho menor (A) y está equipado con orificios de colada. Es apropiado para los lugares donde el espacio para el ancho de la mesa es limitado.
●SHS 15V ●SHS 20V ●SHS 25V ●SHS 30V
●SHS 35V ●SHS 45V ●SHS 55V ●SHS 65V
El bloque de movimiento lineal tiene la misma forma de corte que el modelo SHS-V pero tiene una longitud de bloque de movimiento lineal (L) más prolongada en general y una mayor capacidad de carga nominal.
●SHS 15LV ●SHS 20LV ●SHS 25LV ●SHS 30LV
●SHS 35LV ●SHS 45LV ●SHS 55LV ●SHS 65LV
El bloque de movimiento lineal tiene un ancho menor (A) y los orificios de montaje son roscados. Ésta sustituye la altura de la guía de movimiento lineal del tipo lleno de bolas HSR-R.
●SHS 15R ●SHS 25R ●SHS 30R
●SHS 35R ●SHS 45R ●SHS 55R
●SHS 25LR ●SHS 30LR ●SHS 35LR
●SHS 45LR ●SHS 55LR
W
Modelo SHS-LV L
Modelo SHS-R
W
de movimiento lineal Modelo SHS-LR Eltienebloque la misma forma de corte que
L
el modelo SHS-R pero tiene una longitud de bloque de movimiento lineal (L) más prolongada en general y una mayor capacidad de carga nominal.
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1:09:11 PM
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4/25/08 1:20:13 PM 4/25/08 1:07:43 PM
*1: Tabla dimensional para el modelo SHS Modelo SHS-C / SHS-LC → Páginas 11-12 Modelo SHS-V / SHS-LV → Páginas 13-14 Modelo SHS-R / SHS-LR → Páginas 15-16
Cargas nominales en todas las direcciones El modelo SHS puede recibir cargas en las cuatro direcciones: dirección radial, radial inversa y lateral. Las capacidades de carga básica son uniformes en las cuatro direcciones (radial, radial inversa y lateral) y sus valores reales se proveen en la tabla dimensional*1 para SHS.
Dirección radial inversa
Dirección radial
PL
PR
PT
PT
Dirección lateral
Dirección lateral
Carga equivalente Cuando el bloque de movimiento lineal del modelo SHS recibe cargas en todas las direcciones de manera simultánea, la carga equivalente se obtiene de de la ecuación siguiente.
PE=PR (PL)+PT Donde PE gCarga equivalente (N) gDirección radial gDirección radial inversa gDirección lateral
PR gCarga radial PL gCarga radial inversa PT gCarga lateral
(N) (N) (N)
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Caged Ba
PERFIL DEL SHS
Modelo SHS – Generalidades del producto *1: Capacidad de carga dinámica básica (C)
Vida útil La vida útil de una guía de movimiento lineal está sujeta a variaciones aun bajo iguales condiciones de funcionamiento. Por lo tanto, es necesario utilizar la vida nominal definida a continuación como un valor de referencia para obtener la vida útil de la guía de movimiento lineal.
L = (
●Vida nominal
La vida nominal se define como la distancia de desplazamiento total que el 90% de un grupo de unidades del mismo modelo de guía de movimiento lineal puede alcanzar sin descamación (exfoliación en forma de escama en la superficie de metal) luego de la ejecución individual bajo las mismas condiciones.
L C PC fH fT fC fW
●Tiempo de vida útil
Lh =
Una vez obtenida la vida nominal (L), el tiempo de vida útil puede obtenerse mediante el uso de la ecuación de la derecha si la longitud de carrera y la cantidad de movimientos recíprocos son constantes. ■fH : Factor de dureza
1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
Fig. 1
Cuando se utilizan múltiples bloques de movimiento lineal con contacto cercano entre ellos, es difícil que se alcance una distribución de carga uniforme debido a las cargas de momento y a la precisión de la superficie de montaje. Cuando se utilizan múltiples bloques con contacto cercano entre ellos, se debe multiplicar la capacidad de carga básica (C o C0) por el factor de contacto correspondiente indicado en la tabla 1. Nota: Cuando se espera una distribución mala y despareja B en una máquina grande, se debe considerar utilizar un factor de contacto de la tabla.
Tabla 1 Factor de contacto (fC)
Número de bloques utilizados en contacto cercano Factor de contacto fC
2
0.81
3
0.72
4
0.66
5
0.61
6 o más
0.6
Uso normal
1
(km) (N) (N) (Ver fig. 1) (Ver fig. 2) (VerTabla 1) (Ver Tabla 2)
L 106 3S n1 60
2
Lh : Tiempo de vida útil (h) l s : Longitud de carrera (mm) n1 : Nº de movimientos recíprocos por minuto (mirr-1)
■fT : Factor de temperatura
Debido a que la temperatura de servicio de las guías de movimiento lineal con bola enjaulada es normalmente 80º C o inferior, el valor ft es 1.0.
1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 100
150 Carrera de la temperatura (oC)
60 50 40 30 20 10 Dureza de los anillos de rodadura (HRC)
■fC : Factor de contacto
50
: Vida nominal : Capacidad de carga dinámica básica*1 : Carga estimada : Factor de dureza : Factor de temperatura : Factor de contacto : Factor de carga
Factor de temperatura fT
Factor de dureza fH
Para garantizar el alcance de la capacidad de carga óptima de la guía de movimiento lineal, la dureza del anillo de rodadura debe estar entre 58 y 64 HRC. Con una dureza inferior a este rango, las capacidades de carga estáticas y dinámicas disminuyen. Por lo tanto, los valores nominales deben multiplicarse por los factores de dureza respectivos (fH). Debido a que la guía de movimiento lineal tiene dureza suficiente, el valor fa para la guía de movimiento lineal es normalmente de 1.0 a menos que se especifique lo contrario.
fH · fT · fC C 3 · ) fW PC
Hace referencia a una carga con magnitud y dirección constante bajo la cual la vida nominal (L) de un grupo de unidades idénticas a la guía de movimiento lineal que funciona en forma independiente es de 50km.
200
Fig. 2
■fW : Factor de carga
En general, las máquinas de movimiento alternativo tienden a producir vibraciones o impacto durante el funcionamiento. Es especialmente difícil determinar con precisión todas las vibraciones producidas durante el funcionamiento a alta velocidad y los impactos generados cada vez que la máquina comienza y deja de funcionar. Por lo tanto, donde se piense que los efectos de velocidad y vibración serán significativos, dividir la capacidad de carga dinámica básica (C) por un factor de carga seleccionado de la tabla 2 la cual contiene información obtenida con la práctica.
Tabla 2 Factor carga (fW)
Vibración/impacto
Velocidad (V)
Apenas perceptible
Muy lenta V≤0.25m/s
1 a 1.2
Débil
Lenta 0.25