Datos técnicos de tuercas trapezoidales para husillos drylin®

Características especiales

Los husillos drylin® no necesitan mantenimiento ni lubricantes y están disponibles en una gran variedad de materiales, ya que las tuercas están hechas de plásticos iglidur® de alto rendimiento. En comparación con las tuercas con requisitos de mantenimiento y lubricación, estas tuercas para husillos ofrecen ventajas significativas, especialmente en aplicaciones con alta exposición al polvo y la suciedad (maquinaria de procesamiento de textiles, rocas y madera) y en aplicaciones que incluyen procesos de limpieza (maquinaria de envasado y alimentos).
 

Fuerzas radiales

Las tuercas para husillo drylin® están preparadas para soportar cargas axiales. Sin embargo, cuando se trata de fuerzas radiales, resulta indispensable recurrir a sistemas de guiado lineal.

Temperatura

Las tuercas para husillo drylin®, que están fabricadas con materiales iglidur® libres de mantenimiento, son principalmente adecuadas para su uso en temperaturas que oscilan entre los -20 °C y los 90 °C (150 °C, dependiendo del material). Sin embargo, tenga en cuenta que la expansión de la temperatura provoca un cambio en la carga máxima permitida, además de la situación de holgura cambiante. Por ello, en aplicaciones expuestas a temperaturas extremas, recomendamos que primero se compruebe de forma práctica la idoneidad de la tuerca para husillo. En igus® nos adaptamos a todo tipo de temperaturas, por lo que disponemos de tuercas con diferentes tolerancias u holguras.

Áreas húmedas

Para aplicaciones en ambientes húmedos, especialmente en áreas húmedas, se deben usar las tuercas para husillo trapezoidales hechas de iglidur® J o iglidur® A180. Estos materiales se caracterizan por una absorción de humedad muy baja.
iglidur® J
iglidur® A180

Suciedad

Los materiales iglidur® se han utilizado para fabricar todas nuestras tuercas y, como consecuencia, nuestros conjuntos de tuerca y husillo tampoco necesitan lubricación. La adhesión de partículas blandas como el polvo y las fibras se reduce en gran medida al eliminar deliberadamente los lubricantes. El resultado, una mayor vida útil en comparación con los sistemas lubricados. Sin embargo, el husillo debe estar cubierto en entornos con contaminación significativa y partículas duras, como virutas de metal o polvo de granito.

Ruidos

El uso de husillos deslizantes generalmente provoca ruido. En particular, los husillo largos y las carreras largas pueden causar vibraciones autoinducidas en los sistemas de deslizamiento. Sin embargo, las tuercas fabricadas en iglidur® reducen esta contaminación acústica en comparación con los sistemas de plástico convencional o de metales como el bronce o el latón. Esto se debe a que las tuercas drylin gozan de excelentes propiedades de deslizamiento y se han fabricado en materiales tribológicamente optimizados.

Pruebas del husillo

Los conjuntos de tuerca y husillo de drylin® cumplen con la norma DIN 103. Nuestros sistemas se calibran con la ayuda de galgas de agujeros una vez han finalizado los procesos de producción. Para los tamaños de rosca que no figuran en la tabla estándar, DIN 103 se convierte al tamaño correspondiente. Las propiedades higroscópicas y térmicas del material deben considerarse en la selección. Pueden darse cambios en el tamaño a causa de la humedad y/o el calor del lugar de aplicación. Todos estos factores nos impiden garantizar una compatibilidad total con DIN.

holgura

Los conjuntos de tuerca y husillo deslizantes necesitan un cierto juego para funcionar correctamente. Sin embargo, el juego que presenta el conjunto de por sí es sólo uno de los factores que deben tenerse en cuenta. Para calcular el juego mínimo necesario, también conviene tener presentes las características térmicas e higroscópicas de la aplicación, así como el calor generado por la fricción del propio sistema. Por lo tanto, no se recomienda el uso de husillos deslizantes para accionamientos de precisión sin realizar pruebas de funcionalidad. Por todo ello, en entornos que requieran una alta precisión, no se recomienda aplicar conjuntos de husillos y tuercas deslizantes sin antes realizar una prueba práctica. Gracias precisamente a la aplicación en circunstancias reales, sabemos que las tuercas con precarga acaban con el juego del sistema.

Eficiencia

La eficiencia se define como la relación entre la potencia de salida y la potencia de entrada. Las tuercas para husillo drylin® se caracterizan por presentar valores de fricción reducidos y una alta eficiencia. De hecho, las tuercas trapezoidales de una única entrada presentan cifras de entre el 20 % y el 48 % sin emplear lubricación. Por su parte, las tuercas helicoidales alcanzan el 50-80 % de eficiencia en las mismas condiciones. Si bien es cierto que los productos drylin® han sido diseñados para ofrecer un excelente rendimiento sin necesidad de lubricantes, su uso contribuye al aumento de la eficiencia del sistema.

Autoblocante

Los conjuntos de tuercas y husillos trapezoidales y de una única entrada son autoblocantes. Es decir, el paso de la rosca impide el movimiento de la tuerca o el husillo cuando no se está aplicando ninguna fuerza externa. No obstante, si la fricción estática se incrementa, el conjunto pierde la función de autobloqueo, tal y como ocurre en los conjuntos de tuerca y husillo helicoidales. Sin embargo, no es este el caso de los conjuntos trapezoidales y de varias entradas, que conservan cierto grado de autobloqueo.

Tuercas para husillo antibacklash

El backlash se define como el juego que se produce al cambiar la dirección del movimiento. En el caso de los conjuntos de tuerca y husillo, el backlash se produce en el plano axial. Afortunadamente, la precarga radial del conjunto, mediante un muelle de elastómero, acaba con las vibraciones y oscilaciones generadas por él mismo. Como resultado, se reducen significativamente los niveles de ruido en aplicaciones con husillos largos y velocidades elevadas.

Tuercas para husillo sin backlash

Los conjuntos de tuerca y husillo de paso largo constituyen la solución perfecta para realizar ajustes rápidos y trabajar con cargas medias. El sistema sin blacklash garantiza un blacklash mínimo durante toda su vida útil Ideal para posicionamiento preciso y movimientos de alimentación en medicina, laboratorio e ingeniería de impresión y otros campos de ciencias biológicas. No obstante, en aplicaciones con cargas elevadas y expuestas a la suciedad o entornos duros, las tuercas helicoidales sin función antibacklash y los roscados trapezoidales se convierten en la opción más recomendable.

Y = Desgaste [Wt.-%]
 
A = POM
B = PA
C = J
D = W300
 
Fig. 01: Prueba de desgaste en un husillo trapezoidal laminado

Y = Desgaste [mg/km]
 
A = J
B = W300
C = J350
D = A180
E = POM
 
Fig. 02: Prueba de desgaste en un husillo C15 [mg/km] carrera de 140 mm, 50 N, husillo laminado C15, 450 RPM

Y = Desgaste [mg/km]
 
A = J
B = W300
C = J350
D = A180
 
Gráfico 03: Prueba de desgaste en un husillo de acero inoxidable [mg/km] carrera de 140 mm, 50 N, husillo de acero inoxidable laminado, 450 RPM

Las tuercas antibacklash trabajan en la industria de la madera: con el objetivo de obtener la máxima precisión, se ha equipado a este equipo de encolado con nuestras tuercas sin backlash. Estos garantizan la máxima precisión para el mecanismo de ajuste sin holgura.

Las tuercas antibacklash se aplican en la industria del papel para realizar ajustes de formato.

Instalación de las tuercas

Las tuercas drylin® deben instalarse evitando al máximo el pandeo y el balanceo axial.

Tuercas con valona

El par máximo de apriete para la instalación de las tuercas con valona M6 es de 2,5 Nm. Recomendamos fijar los tornillos de montaje mediante algún otro medio (por ejemplo, alguno líquido). Se recomienda el uso de manguitos metálicos montados a presión para pares de apriete más altos.

Instalación de las tuercas sin backlash

1. Tuerca de soporte
2. Anillo de bloqueo con muelle de torsión
3. Disco de fricción
4. Elemento axial

Enhebre el anillo de bloqueo aprox. hasta la mitad en la tuerca de soporte 1. usando el resorte de torsión 2., y asegure la lengüeta del resorte en el orificio.

Coloque el disco de fricción 3. y el elemento axial 4. al ras contra el anillo de bloqueo. Asegúrese de que el anillo de bloqueo no gira.

Ahora puede soltar el anillo de bloqueo y, por lo tanto, pretensar la tuerca del husillo.

Tuercas cilíndricas

El diámetro exterior de las tuercas para husillo cilíndricas presenta una tolerancia h9. Por lo tanto, recomendamos un ajuste positivo, mediante el uso por ejemplo de chaveteros para un cierre seguro. Cuando hay bajas fuerzas involucradas, la experiencia de campo también ha demostrado que las conexiones atornilladas funcionarán. No se recomienda pegar las tuercas para husillo. Por el contrario, el uso de adhesivos se desaconseja por completo y, de resultar indispensable, no debe aplicarse sin realizar de antemano los ensayos oportunos.

 
 
 
 

 
 
Enrosque el anillo de bloqueo al extremo de la tuerca de soporte para tensar el resorte de torsión.

Presione juntos la tuerca de soporte 1. y el elemento axial 4. y pase el husillo a través de la tuerca. Pretense el anillo de bloqueo mientras.

Tuercas personalizadas

Sáquele partido a nuestro servicio de mecanizado a medida: fabricamos husillos listos para instalar que cumplen con todas sus especificaciones. Háganos llegar su boceto. En seguida le enviaremos una oferta.

Tuercas mecanizadas a medida

Materiales seleccionados

Las tuercas para husillo drylin® estándar están disponibles en 4 materiales:
 
iglidur® J
: se caracteriza, además de por una baja absorción de la humedad, por presentar los mejores índices de fricción con la mayoría de combinaciones de eje.
 
iglidur® W300
Este material destaca por su alta fuerza estática.
 
iglidur® A180
Este material cumple con la normativa de la FDA, la agencia estadounidense responsable de la regulación de medicamentos y alimentos, y puede, por tanto, trabajar en contacto directo con ellos.
 
iglidur® J350
Este material presenta una resistencia extrema a altas temperaturas. Las tuercas para husillo fabricadas en iglidur J350 resisten temperaturas de hasta 150 °C.

Vida útil

Las tuercas para husillo drylin® se fabrican en materiales tribológicamente optimizados. Desde una etapa tan temprana como la del desarrollo, centramos la mayor parte de nuestro esfuerzo en optimizar las propiedades de fricción de los productos drylin®, con el objetivo de alcanzar el menor índice posible de desgaste y los mejores resultados frente a la fricción. El laboratorio de pruebas de igus® en Colonia lleva a cabo varios cientos de pruebas cada año en accesorios de prueba de husillos para conseguir la mejor vida útil posible y proyecciones de resistencia al desgaste. Nuestros expertos estarán encantados de probar su aplicación.

Accesorio de pruebas destinado a determinar la vida útil (laboratorio igus®)

Material iglidur®	Presión superficial recomendada
iglidur® J	4 MPa
iglidur® W300	5 MPa
iglidur® A180	3,5 MPa
iglidur® J350	2 MPa

Tabla 01: máxima presión superficial continua permitida en los husillos.

Evaluación: husillo trapezoidal

La capacidad de carga de las tuercas de husillo trapezoidales fabricadas en plásticos de alto rendimiento depende de la presión de la superficie, la velocidad de la superficie y la temperatura resultante. El comportamiento de la temperatura también está influenciado por el ciclo de trabajo, así como por el material del husillo seleccionado y su conductividad térmica específica.
 

Material iglidur®	rotatorio a largo plazo
iglidur® J	1,5
iglidur® W300	1,0
iglidur® A180	0,8
iglidur® J350	1,3

Tabla 02: Velocidades de superficie de cojinetes iglidur® en m/s
 
Máx. valor de pv permitido
La velocidad de superficie permitida y la velocidad de alimentación resultante para cada tamaño de hilo se pueden determinar con el valor de p x v y los porcentajes del área de contacto de superficie indicados en la tabla de dimensiones.
 

Ciclo de trabajo ED	Valor pvmáx.[MPaxm/s]
100 %	0,08
50 %	0,2
10 %	0,4

Tabla 03: Los valores de referencia cuando se utilizan tuercas de plástico drylin® sin lubricación (con carrera de 500 mm). Para carreras muy largas o muy cortas debe utilizarse el factor de corrección.

Porcentaje requerido de superficie de contacto:
A_e = F_axial / p_tol [mm²]
 
Selección del tamaño de rosca requerido y determinación de la presión superficial real:
p_real = F_axial / A_{e real} [MPa]
 
valor pv:
pv = p_real x v
 
Velocidad de deslizamiento:
v = n x d1 x π/ 60.000[m/s]
 
Número de revoluciones:
n = v x 1.000 x 60 / π x d1 [1/min]
 
Velocidad de avance:
s = n x P / 60.000 [m/s]
 
Par de propulsión:
M_ta= F_axial x p / 2000 x π x η
M_te= F_axial x p x η/ 2000 x π
 
Gráfico 05: Cuadro de fórmulas- conjuntos de tuerca y husillo
 

Faxial	Fuerza axial
Pper	Máxima presión superficial estática 5 N/mm2
preal	Presión de superficie que ocurre realmente para el tamaño de instalación seleccionado
Ae real	Porcentaje del área contacto superficial de la tuerca para husillo trapezoidal seleccionada
P	Paso
d1	Diámetro de paso
Mta	Par motor [Nm] al convertir un movimiento giratorio en un movimiento lineal
Mte	Par motor [Nm] al convertir un movimiento lineal en un movimiento giratorio
v	Velocidad de deslizamiento [m/s]
s	Velocidad de avance [m/s]
n	Número de revoluciones [min-1]
η	Eficiencia