¿Qué es un Eje Motriz?
Un eje motriz es un componente mecánico que transmite potencia desde un actuador, como un motor, a un eje accionado mediante un mecanismo de transmisión. Los mecanismos de transmisión incluyen engranajes, correas dentadas, correas trapezoidales y cadenas. Los ejes motriz deben ser capaces de girar con precisión incluso bajo cargas elevadas.
Aplicaciones de los Ejes Motrices
Los ejes motriz se utilizan en diversas aplicaciones en la maquinaria industrial, como la maquinaria de construcción, las máquinas herramienta y los equipos de fabricación. Cuando una máquina es impulsada por un motor u otra fuente de energía, el eje motriz se utiliza para transmitir el movimiento rotatorio generado por la fuente de energía.
El diseño y la fabricación de los ejes motriz varían según el entorno y el sistema de la máquina en la que se utilizan. Sin embargo, existen estándares y productos estandarizados de ejes motriz con formas de uso frecuente disponibles en el mercado.
Principio de los Ejes Motrices
Los ejes motriz suelen estar soportados por rodamientos para garantizar una rotación precisa y sin vibraciones bajo las cargas a las que están sometidos. Es importante que el cojinete pueda soportar el eje de rotación del eje motriz y mantenerlo estable mientras recibe el par aplicado. La pieza del eje se fabrica con cuidado, siguiendo las tolerancias adecuadas para su montaje en el rodamiento.
La resistencia del eje motriz es crucial para soportar altos pares de torsión y resistir el desgaste. Para lograrlo, se utilizan tratamientos térmicos como el endurecimiento por inducción. Normalmente se emplea acero al carbono, como el S45C, para fabricar ejes motriz destinados a fines estructurales en maquinaria. La superficie del eje se somete a un proceso de templado hasta alcanzar una dureza superficial de HRC 50 o superior.
Además, se aplican tratamientos de superficie para mejorar la resistencia a la corrosión, como revestimientos de tetróxido de hierro o niquelado químico. En entornos alimentarios y limpios, se utiliza acero inoxidable SUS 304 debido a sus propiedades de resistencia a la corrosión y aptitud para aplicaciones donde se requiere higiene.
Estas consideraciones en el diseño y fabricación de los ejes motriz aseguran que sean lo suficientemente robustos y duraderos para resistir las condiciones de trabajo exigentes a las que se enfrentan. También permiten un rendimiento óptimo y una mayor vida útil del eje motriz en diversas aplicaciones industriales.
Más Información sobre los Ejes Motrices
1. Eje Motriz y Accionado
El término “eje motriz” se utiliza para referirse al eje que recibe la potencia transmitida desde el eje motriz a través de engranajes, racores u otros elementos mecánicos de transmisión. Por otro lado, el eje conducido es el lado de salida en comparación con el eje motriz, que es el lado de entrada de la potencia. El eje conducido está configurado para generar los valores deseados por el diseñador, como la velocidad de rotación y el par. Por lo tanto, la selección del mecanismo de transmisión de potencia se realiza después de calcular la relación de reducción y la velocidad de rotación.
Es importante destacar que el eje motriz siempre se utiliza en combinación con el eje conducido. Si no hay un eje conducido, el término “eje motriz” no se utiliza, ya que el eje de entrada no se utiliza para obtener una salida. El nombre “eje motriz” se refiere específicamente al eje que introduce la potencia, pero cualquier otro eje que se mueva por la potencia transmitida desde el eje motriz se denomina eje conducido. Por lo tanto, se pueden denominar ejes conducidos a los ejes diferentes al eje de salida final, como los ejes de propulsión y los ejes de transmisión.
2. Diseño de los Ejes Motrices
Para el diseño de un eje motriz, es fundamental establecer tanto la potencia de entrada como la potencia de salida. La potencia de entrada proviene del dispositivo que suministra la energía, como un motor, a partir del cual se calcula la relación de reducción y la velocidad de rotación necesarias para obtener los valores de salida deseados.
Una vez determinados los valores de velocidad y par mediante cálculos, se procede a seleccionar un material lo suficientemente resistente para soportar las cargas a las que estará sometido el eje motriz. Estas cargas incluyen momentos de rotación, cargas de torsión, impactos y fuerzas de fricción, siendo especialmente importantes la carga estática y la resistencia a la fatiga causada por la torsión del eje.
Al utilizar rodamientos en combinación con los ejes motrices, no solo el material del eje es relevante, sino también su diámetro y longitud. Si el diámetro del eje es demasiado delgado, no será capaz de soportar adecuadamente la carga de torsión, lo que podría ocasionar su fractura. Por otro lado, si el eje es demasiado largo, se verá afectado por momentos de flexión, resultando en deformaciones. Además, la ubicación de apoyo del eje en el cojinete también es crucial. Es recomendable que la distancia entre el cojinete y el extremo del eje sea lo más corta posible para mantener la resistencia del eje en su rotación.