¿Cuándo se necesita un servoembrague?

Un acoplamiento conecta inicialmente dos muñones de eje. Sin embargo, incluso una desalineación mínima de los ejes o las fluctuaciones de la temperatura ambiente pueden provocar un funcionamiento irregular, lo que se refleja en un mayor desgaste de los rodamientos, un mayor desarrollo de ruido o incluso daños en toda la transmisión.

Los acoplamientos de fuelle son muy rígidos a la torsión en el sentido de giro, es decir, apenas se retuercen sobre sí mismos. En cambio, lateralmente son flexibles, lo que les permite compensar las desalineaciones. Las reducidas fuerzas de recuperación, la transmisión del par absolutamente sin holguras y las flexibles opciones de aplicación los convierten en un componente indispensable en la ingeniería mecánica actual. Los acoplamientos de fuelle metálico destacan especialmente cuando se trata de altas velocidades y aplicaciones precisas.

Los acoplamientos de elastómero amortiguan las vibraciones en lugar de transmitirlas al siguiente componente. Con este tipo de acoplamiento de compensación, también es importante garantizar una alineación lo más precisa posible, pero el riesgo de daños es mucho menor.

Los acoplamientos de seguridad pueden basarse tanto en fuelles como en elastómeros, pero disponen de un limitador de par como protección contra sobrecargas. Evita de forma fiable costosos daños en la máquina, reparaciones y tiempos de inactividad.

Si se supera el par ajustado, el accionamiento se desconecta mecánicamente.

Con su amplio sistema modular, JAKOB Antriebstechnik GmbH ofrece una variante óptima para cada aplicación. También son posibles combinaciones de acoplamientos de fuelle metálico, acoplamientos de seguridad, acoplamientos de elastómero y acoplamientos con distanciador.

¿Dónde necesita servoacoplamientos?

Las transmisiones de par son necesarias en casi todos los sistemas técnicos. Cuanto más dinámico y preciso debe funcionar un sistema, más atención debe prestarse al accionamiento con la zona de conexión del eje: los acoplamientos.
Los servoacoplamientos pueden utilizarse en ejes de avance altamente dinámicos de máquinas herramienta o son adecuados para accionamientos exigentes en ingeniería mecánica general. Se pueden encontrar en robots industriales y aplicaciones de servomotores y motores paso a paso. Debido al creciente uso de servoaccionamientos con su elevada dinámica, se requieren acoplamientos cada vez más perfectos. Aunque los elementos de accionamiento se fabriquen con gran precisión, deben compensarse los inevitables desplazamientos axiales en el rango de las centésimas de milímetro. Los acoplamientos de fuelle metálico sin holgura, que están equipados con funciones adicionales para proteger la máquina como frenos de seguridad, son especialmente adecuados en este caso.

¿Qué son los servoembragues?

Los servoacoplamientos son acoplamientos de compensación para la transmisión de pares sin holgura y con precisión angular, con la mayor rigidez torsional posible y el menor momento de inercia de masa posible. Sin embargo, los acoplamientos de elastómero con núcleo de poliuretano flexible también pueden ser una alternativa sensata para diversas aplicaciones gracias a sus ventajas específicas de producto. Todos los servoacoplamientos tienen en común la ausencia absoluta de holgura (también en la conexión eje-cubo) y la flexibilidad para compensar la desalineación del eje. Como acoplamientos de distancia o ejes cardán, salvan distancias de hasta seis metros sin cojinetes intermedios. Como acoplamientos en miniatura, están diseñados para el desplazamiento o el desplazamiento axial de dos ejes. Existen varias versiones para diferentes aplicaciones, como ejes NC, motores paso a paso, accionamientos de robots, unidades lineales, dispositivos de manipulación, codificadores angulares o servoaccionamientos. Están disponibles como acoplamientos de fuelle, acoplamientos de elastómero o acoplamientos de deslizamiento transversal.

Equipados con una función de seguridad adicional, los acoplamientos compensadores para servomotores también sirven como protección contra sobrecargas y limitadores de par, y protegen los costosos sistemas de daños en las máquinas. Como elementos compensadores flexibles se utilizan fuelles de acero inoxidable en diferentes diseños, estrellas de poliuretano con diferentes durezas Shore o piezas de deslizamiento transversal de poliacetal.

Cómo elegir el servoacoplamiento adecuado

Para encontrar el acoplamiento adecuado para un tren motriz, hay que tener en cuenta una serie de factores. El rango de par requerido, el desplazamiento y las temperaturas ambiente del acoplamiento son especialmente importantes. La distancia que debe cubrirse entre los ejes, la conductividad eléctrica o el aislamiento, el uso en atmósferas potencialmente explosivas, las velocidades o pares especialmente elevados y muchos otros factores también influyen en la elección del servoacoplamiento adecuado.

En primer lugar, se determina el par máximo requerido. El acoplamiento debe seleccionarse en consecuencia y no debe utilizarse permanentemente con sobrecarga o en el rango de límite absoluto.

La desalineación va de la mano con la posible vida útil, ya que cuanto mayor sea la desalineación, menor será la esperanza de vida del acoplamiento. Por lo tanto, es esencial garantizar que la alineación sea lo más precisa posible. La desalineación lateral que se puede compensar oscila entre 0,15 y 0,3 mm. Esto también depende en gran medida del número de ejes de fuelle. Por ejemplo, un acoplamiento de 4 ejes alcanza valores de desplazamiento posibles varias veces superiores a los de un acoplamiento de 2 ejes. En principio, sin embargo, el desplazamiento lateral es uno de los factores más importantes que hay que tener en cuenta después del par, ya que tiene un gran impacto en la posible transmisión de potencia. Una desalineación elevada también puede provocar un funcionamiento irregular, lo que puede reflejarse en un mayor desgaste, un mayor desarrollo de ruido o incluso daños en toda la cadena cinemática.

Al medir la temperatura máxima de funcionamiento, también es importante tener en cuenta el calor generado por la máquina y sus componentes durante el funcionamiento. La elección del material del embrague también es importante en este contexto. Por ejemplo, el aluminio ligero que se suele utilizar se sustituye por componentes de acero inoxidable a temperaturas máximas muy elevadas. Aunque los acoplamientos de acero o acero inoxidable pueden unirse mediante un proceso especial de soldadura por microplasma, este método no es adecuado para las combinaciones de aluminio y acero. En este caso se pueden utilizar métodos de unión, pero pueden fallar en condiciones de funcionamiento extremas (productos químicos, temperaturas muy altas o muy bajas). En particular, en el caso de los acoplamientos en el lado de entrada de una caja de engranajes planetarios, pueden producirse altas temperaturas en aplicaciones críticas, lo que podría aflojar las uniones pegadas.

El proceso de unión desarrollado y patentado desde hace tiempo por JAKOB (proceso crimp press-fit), por el contrario, es ideal para unir fuelles multicapa de acero inoxidable con cubos de aluminio sin holgura. En este caso, el funcionamiento también es posible con seguridad en rangos de temperatura de -50°C a +350°C.