Amortiguadores de choque Ajustables

Amortiguadores de choque
Ajustables
Información General
En principio, todos los procesos de fabricación implican movimientos de algún tipo. En la producción con máquinas, ello puede significar transferencias lineales, movimientos de giro, alimentaciones rápidas, etc.
En algún momento, estos movimientos cambiarán de dirección o se detendrán.
Todo objeto en movimiento contiene energía cinética y si este objeto cambia de dirección o si es
detenido bruscamente, la disipación de dicha energía puede resultar en fuerzas de choque destructivas en las partes estructurales u operativas de la máquina.
La energía cinética aumenta en forma exponencial como función de la velocidad. Cuánto más pesado sea el objeto o cuánto más rápido se traslade, más energía tendrá. Un aumento de los índices de producción solamente será posible disipando la energía cinética suavemente y en consecuencia eliminando las fuerzas destructivas de la desaceleración.
Otros métodos de absorción de la energía como topes de goma, muelles, amortiguadores hidráulicos, etc. no tienen la suavidad requerida para reducir la fuerza de desaceleración. No son
lineales, produciendo altos picos de fuerza en algunos puntos durante la carrera.
La solución óptima se logra con los amortiguadores de choque
Máquinas cada vez mas automatizadas, con tiempos de ciclo cada vez más cortos, requieren sistemas de deceleración muy técnicos.
Una energía no controlada puede producir roturas en la máquina y paradas de producción costosas. Los mejores resultados se obtienen cuando la energía disminuye lineal y progresivamente
en una distancia dada.
Esto significa un tiempo de deceleración muy corto, con una fuerza de contra-reacción lo mas baja posible.
Los amortiguadores de choque cumplen estas condiciones :
- Mejora del rendimiento (aumento de la velocidad de producción)
- Construcción simplificada
- Mejora de la calidad de producción
- Mayor duración de las máquinas
En resumen con la instalación de los amortiguadores en las máquinas:
- Aumenta: *producción y *vida útil de las máquinas
- Reduce: *costos de construcción de la máquina, *costo de mantenimiento, y *ruidos
Principio de funcionamiento
Los amortiguadores son sistemas cerrados que funcionan según el principio de transferencia de
aceite.
Cuando el vástago se enclava, el pistón hace retroceder el aceite a través de los orificios de estrangulamiento que se cierran los unos detrás de los otros.
Como consecuencia, la velocidad de entrada del vástago disminuye.
El volumen del vástago del pistón que penetra en el amortiguador es compensado por una espuma
absorbente denominada espuma de compensación o acumulador.
Comparación de sistemas de amortiguación
1. Amortiguador hidráulico (alta fuerza de parada al comienzo de la carrera)
Con sólo un orificio regulador, la carga en movimiento es ralentizada abruptamente al comienzo
de la carrera. La fuerza de freno aumenta hasta un pico muy alto al comienzo de la carrera
(produciendo altas cargas de choque).
2. Muelles y topes de caucho (altas fuerzas de parada al final de la carrera)
A total compresión. Es decir que acumulan energía en lugar de disiparla, por lo que la carga retrocede.
3. Amortiguadores neumáticos, amortiguadores cilíndricos neumáticos (alta fuerza de parada al final de la carrera)
Debido a la compresión del aire, se acumula una fuerza brusca hacia el final de la carrera. La
mayoría de la energía es absorbida hacia el final de la carrera.
4. Amortiguadores industriales (detienen las fuerzas a lo largo de toda la carrera)
La carga en movimiento es detenida suavemente por una fuerza de resistencia constante en toda la carrera del amortiguador. La carga es ralentizada con la menor fuerza posible en el menor
tiempo posible, eliminando las exigentes fuerzas pico y los daños producidos por los golpes en
máquinas y equipos.
Selección de amortiguadores
Para seleccionar el mejor amortiguador para su aplicación, proceda como se indica a continuación:
1-Determinar la aplicación: use los ejemplos.
2-Use la fórmula o elija ejemplos para calcular:
energía total por ciclo: W3, energía total por hora: W4, peso efectivo: me
Estos valores le ayudarán a seleccionar el amortiguador que mejor se adapte a su aplicación.
3- Seleccione en la tabla (parte superior) la capacidad de los amortiguadores con valores superiores
a W3, W4 y me.
Para lograr el mejor resultado, seleccione amortiguadores que trabajen entre 50 y 80% de la energía máxima (W3).
Verifique que el peso efectivo me esté entre los valores del amortiguador elegido.
4- Controle la carrera del amortiguador: si coincide con la carrera de su aplicación, el amortiguador
seleccionado le brindará buenos resultados.
Nota: Si utiliza más de un amortiguador en la aplicación, divida me, W3 y W4 por la cantidad de
amortiguadores.
Fórmulas y ejemplos de cálculo
Aproximadamente el 90% de las aplicaciones son fáciles de calcular conociendo solamente los 4 parámetros opuestos:
1. Masa a ralentizar m (kg)
2. Velocidad de impacto en el amortiguador VD (m/s)
3. Fuerza de impulso F (N)
Símbolos utilizados para los cálculos
Símbolo
W1
W2
W3
W4
me
m
n
*V
*VD

F
x
P
Descripción
Unidad
Símbolo
Energía cinética por ciclo
Nm
Energía de la fuerza impulsora x ciclo
Nm
Energía total por ciclo (W1 + W2)
Nm
HM
M
J
Nm/h
g
kg
h
kg
s
L/R/r
Q
μ
t
a

ß
Energía total por hora (W3 . x)
Peso efectivo
Masa a ralentizar
Cantidad de amortiguadores
Velocidad de las masas movidas
Velocidad de impacto en el amortiguador
Velocidad angular
Fuerza de impulso
Ciclos por hora
Potencia del motor
m/s
m/s
1/s
N
/hr
kW
Descripción
Unidad
Factor de parada (normal 2,5)
1a3
Par de impulso
Nm
Momento de inercia
Aceleración debida a la fuerza de gravedad
= 9,81
Pérdida de altura (sin la carrera del amortiguador)
Carrera del amortiguador
Radio
Fuerza reactiva
Coeficiente de fricción
Tiempo de desaceleración
Desaceleración
Ángulo de la carga lateral
Ángulo de inclinación
kgm2
m/s2
m
m
m
N
s
m/s²
°
°
*V y *VD es la velocidad final de impacto de la masa. Con movimiento de aceleración la velocidad final puede llegar a ser
1,5 a 2 veces superior a la media.
Aplicación
1- Masa sin fuerza de impulso
Formula
Ejemplo
W1 = m . v 2 . 0,5
W2 = 0
W3 = W 1 + W 2
W4 = W 3 . x
VD = v
me= m
m = 10 kg
v = 1,5 m/s
x = 500 /hr
s = 0,012 m
(elegido)
W1 = m . v2 . 0,5
W2 = F . s
W3 = W 1 + W 2
W4 = W 3 . x
VD = v
me= 2 . W3/ VD2
m = 36 kg
*v = 1,5 m/s
F = 200 N
x = 1000 /hr
s = 0,025 m
(elegido)
2 - Masa con fuerza de impulso
3 - Masa con propulsión
4 - Masa en los rodillos
propulsores
5 - Masa en caída libre
W1 = 100 . 1,22 . 0,5
=
72 Nm
m
=
100
kg
W
=
1000
.
2
.
2,5
.
0,05
/
1,2
=
209
Nm
2
W1 = m . v2 . 0,5
v = 1,2 m/s
W3 = 72 + 209
=
281 Nm
W2 = 1000 . P . HM . s/v
HM= 2,5
W4 = 281 . 100
=
28 100 Nm/h
W3 = W 1 + W 2
P = 2 kW
me = 2 . 281 / 1,22
=
390 kg
W4 = W 3 . x
x = 100 /hr
Seleccionado según el diagrama de capacidad:
VD = v
s = 0,05 m
2 unidades del modelo 87493
me= 2 . W3/ VD2
(elegido)
No olvidar incluir en el cálculo la energía de rotación del motor, acople o caja de engranajes W1.
m
=
250
kg
W1 = 250 . 1,52 . 0,5
=
281 Nm
W1 = m . v2 . 0,5
v = 1,5 m/s
W2 = 250 . 0,2 . 9,81 . 0,05
=
25 Nm
W2 = m . μ . g . s
x = 180 /hr
W3 = 281 + 25
=
306 Nm
W3 = W 1 + W 2
μ = 0,2 (acero/ W4 = 306 . 180
=
55 080 Nm/h
W4 = W 3 . x
acero)
me = 2 . 306 / 1,52
=
272 kg
VD = v
s = 0,05 m
Seleccionado según el diagrama de capacidad:
2
me= 2 . W3/ VD
(elegido)
2 unidades del modelo 87494
m = 30 kg
h = 0,5 m
x = 400 /hr
s = 0,05 m
(elegido)
W1 = 30 . 0,5 . 9,81
=
147 Nm
W2 = 30 . 9,81 . 0,05
=
15 Nm
W3 = 147 + 15
=
162 Nm
W4 = 162 . 400
=
64 800 Nm/h
VD = (2 . 9,81 . 0,5)
=
3,13 m/s
me= 2 . 162 / 3,132
=
33 kg
Seleccionado según el diagrama de capacidad: Modelo 87494
W1 = m . . 0,5
W2 = (m . g +F). s
W3 = W 1 + W 2
W4 = W 3 . x
VD = 2 . g . h)
me= 2 . W3/ VD2
m = 30 kg
h = 0,5 m
v = 1,0 m/s
F = 200 N
x = 400 /hr
s = 0,05 m
(elegido)
W1 = 30 . 1,02 . 9,81
=
294 Nm
W2 = (30 . 9,81 + 200) . 0,05 =
25 Nm
W3 = 294 + 15
=
309 Nm
W4 = 309 . 400
=
123 600 Nm/h
VD = (2 . 9,81 . 0,5)
=
3.13 m/s
me= 2 . 309 / 3,132
=
64 kg
Seleccionado según el diagrama de capacidad:
2 unidades del modelo 87494
W1 = m . v2 . 0,5
W2 = (m . g -F). s
W3 = W 1 + W 2
W4 = W 3 . x
VD = 2 . g . h)
me= 2 . W3/ VD2
m = 30 kg
h = 0,5 m
v = 1,0 m/s
F = 200 N
x = 400 /hr
s = 0,05 m
(elegido)
W1 = 30 . 1,02 . 9,81
=
294 Nm
W2 = (30 . 9,81 - 200) . 0,05 =
5 Nm
W3 = 294 + 5
=
299 Nm
W4 = 299 . 400
=
119 600 Nm/h
VD = (2 . 9,81 . 0,05)
=
3,13 m/s
me= 2 . 299 / 3,132
=
61 kg
Seleccionado según el diagrama de capacidad:
2 unidades del modelo 87494
W1 = m . g . h
W2 = m . g . s
W3 = W 1 + W 2
W4 = W 3 . x
VD = (2 . g . h)
me= 2 . W3/ VD2
6 - Limitador inferior de Cilindro
v2
7- Limitador superior de Cilindro
8—Caída libre en plano inclinado
Calculo y Selección
W1 = 10 . 1,52 . 0,5
=
11,25 Nm
W2 = 0
W3 = 11,25 + 0
=
11.25 Nm
W4 = 11,25 . 500
=
5 625 Nm/h
me = m
=
100 kg
Elegido según el diagrama de capacidad: Modelo 87490
W1 = 36 . 1,52 . 0,5
=
41 Nm
W2 = 200 . 0,025
=
5 Nm
W3 = 41 + 5
=
46 Nm
W4 = 46 . 1000
=
46 000 Nm/h
me = 2 . 51 / 1,52
=
45 kg
Elegido según el diagrama de capacidad: Modelo 87492
*v es la velocidad de impacto final de la masa. En sistemas
con impulsión neumática, puede llegar a ser 1,5 a 2 veces
más alta que la velocidad promedio. Al calcular la energía,
téngalo en cuenta.
W1 = m . g . h =
m . VD2 . 0,5
W2 = m . g . sinß . s
W3 = W 1 + W 2
W4 = W3 . x
VD = (2 . g . h)
me= 2 . W3/ VD2
8.1 fuerza de impulso inclinada hacia arriba
W2 = (F – m . g . sinß) . s
8.2 fuerza de impulso inclinada hacia abajo
W2 = (F + m . g . sinß) . s
AMORTIGUADORES DE CHOQUE AJUSTABLES
Ref.
Modelo
Exterior
Carrera
(mm)
Max. Energía de
Absorción
W3
(N.m)
W4
N(.m/ hora)
me
Velocidad
Max. Masa
efectiva (kg) de Impacto
87490 AD-1412-1 M14x1.5
12
20
25.000
100
87491 AD-2020-1 M20x1.5
20
60
40.000
250
87492 AD-2525-1
25
85
70.000
400
150
80.000
800
300
100.000
1400
87493 AD-2550-1
M25x1.5
87494 AD-3650-1 M36x1.5
50
3 m/s
(max.)
3.5 m/s
(max.)
3 m/s
Operación: 14 psi a 130 psi, Cuerpo en ALEACION DE ALUMINIO, sellos en NBR
- Pieza estándar con tuerca de seguridad y anillo de ajuste
- Materiales:
Cuerpo: acero ennegrecido
Vástago: Acero inoxidable
- Ajuste.
El anillo de ajuste se calibra desde 0 a 9.
La perilla de ajuste está garantizada por un conjunto
tornillo que debe ser aflojado con un Allen (suministrada)
de 1,5 mm, clave antes de realizar el ajuste (no retire completamente).
Después de instalar el amortiguador, realice el ciclo de la
máquina un par de veces y varié el ajuste de manera que
se consiga la desaceleración óptima.
Para un fuerte impacto en el inicio de la carrera del amortiguador, gire el anillo completamente hacia la 9, para un
impacto mucho más fuerte al final de la carrera del amortiguador, girar hacia 0.
Una vez encuentre el punto optimo del ajuste vuelva a
apretar el tornillo de fijación con la llave Allen.
- Max. velocidad de impacto de 3,6 m / s
- Temperatura de trabajo -12 ° a +90 ° C
- Tope final de carrera y anti-ruido
- Amortiguar totalmente integrado
- Max. ángulo de incidencia: 2 °
APLICACIONES DE AMORTIGUADORES DE CHOQUE