18/01/2018

Cómo dimensionar los motores para el movimiento vertical

2 modos de cálculo: teórica o estimación

A veces, hacemos las cosas más difíciles de lo que son. Bob Adams, ingeniero de SERAPID, nos explica una regla de cálculo sencilla para dimensionar los motores para el movimiento vertical.

Un poco de teoría:

La potencia es la velocidad a la que se realiza un trabajo. Recuerde las clases de ciencia del instituto.

1 W = 1 N m / s => en otras palabras, usted puede elevar 1 N a una velocidad de 1 m/s o 10N (1 Kg) a 100 mm/s. Las dos son iguales a 1 vatio. En el sistema imperial, se utiliza el caballo de vapor (horsepower). 1hp≈750W.

Para calcular la potencia necesaria para la elevación de una carga, el modelo de potencia es fácil de aplicar. Si usted conoce qué fuerza es necesaria para la elevación y a qué velocidad esto sucede, ya dispone de un punto de partida para determinar las necesidades de potencia del motor.

  • El método clásico (teórico)

En algunos casos, la documentación y la justificación por el cálculo son ineludibles. Para una mayor fiabilidad y seguridad, tal vez necesite hacer cálculos completos. Gracias a los datos anteriores, ya dispone de base de partida: a qué velocidad levanta y cuánto pesa. Una explicación completa y detallada estaría fuera de tema en este blog, pero en el siguiente resumen, encontrará los parámetros que deberá agregar:

  1. Masa -> Peso
  2. Fuerza de fricción
  3. Fuerza de aceleración (Fuerza = masa x aceleración)

Por ejemplo:

Masa -> Peso

m=200Kg -> P≈2000N

Fricción

Fμ=200N

Aceleración
 (0,2 m/s en 1 s)

Fa=200Kg * 0,2 m/s² = 40N

Fuerza total requerida

Ftot = P + Fμ + Fa = 2000+200+40 = 2240N

 

Esta fuerza total multiplicada por la velocidad (en este caso v = 0,2 m/s) define su potencia bruta. Debe modificarla por el rendimiento de su sistema de tracción que suele estar entre el 60 % y el 80 % (0,60 y 0,80). Para este ejemplo, ε = 0,75.

Por último, debemos utilizar un factor de seguridad (a menudo SF = 1,3 a 1,5). Para este ejemplo,

Sf = 1.3. Teniendo todo esto en cuenta,

Sf * Ftot * v / ε = 1,3 * 2240 * 0,2 / 0,75 = 777 W

Seleccionaremos un motor de 800 W.

  • El método de estimación

En muchos casos, no tenemos ninguna necesidad de pasar el tiempo haciendo hacer cálculos completos, o en algunos casos, querremos comprobar el método anterior. Solo debe multiplicar por 2 la potencia bruta (necesaria para levantar la masa única)

2* (2000 N * 0,2 m/s) = 800 W

Nótese que los dos métodos nos dan aproximadamente la misma respuesta. Este suele ser el caso. Por ello, el método de estimación se utiliza frecuentemente. A menudo, ofrece un resultado que se acerca bastante fiable, de manera muy sencilla.

Este cálculo es sólo un enfoque muy simplificado. Debe afinarse por las dificultades relacionadas con su proyecto y todos los cálculos deben confirmarse por parte del servicio técnico SERAPID.
No dude en ponerse en contacto con su interlocutor SERAPID para cualquier información adicional.

Bob Adams, Responsable Técnico EE.UU. de SERAPID

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