¿Cuál es el acoplamiento más adecuado?

Una brida medidora de par es un transductor extremadamente preciso capaz de medir con un grado de incertidumbre muy bajo. Pero, para ello, deben cumplirse una serie de requisitos específicos. Es muy importante reducir al mínimo las cargas parásitas que afectan al transductor. Sin embargo, una de las fuentes de estas cargas son los errores de alineación en la cadena cinemática. Una desviación radial paralela en los extremos de los ejes que se insertan en la brida medidora genera una fuerza radial y un momento de flexión que afecta al transductor. Una desviación angular radial produce también un momento de flexión, mientras que una desviación axial produce tanto una fuerza axial como un momento de flexión.

Compensación de cargas parásitas

En la práctica, todas esas desviaciones —y por tanto, todas las cargas parásitas— se producen simultáneamente. Por más que se procure alinear el conjunto del eje con la máxima precisión posible, el problema solo se resuelve en parte, puesto que las tolerancias intrínsecas impiden eliminar por completo las desviaciones. Por este motivo, es preciso instalar junto con el transductor otros componentes, dotados de una alta rigidez torsional pero que aporten una compensación elástica. Sobre todo en aplicaciones con altas velocidades de rotación. Con ello se compensan casi por completo las desviaciones que no es posible evitar alineando el eje. El uso de estos componentes de compensación mejora la precisión del transductor. Al mismo tiempo, reduce el desgaste de los rodamientos montados en la línea del eje.

Uso de acoplamientos como componentes de compensación

Los acoplamientos que se utilizan como componentes de compensación están formados por dos elementos que funcionan como un eje cardán sin juego. De este modo se compensan tanto las desviaciones angulares y axiales como las paralelas. En su forma más compacta, este componente de compensación es un acoplamiento completo, en el que los dos elementos que funcionan como ejes cardán (los semiacoplamientos) se montan adyacentes entre sí. Sin embargo, debido a la reducida holgura entre los semiacoplamientos, solo pueden compensar pequeñas desviaciones. Para compensar desviaciones mayores se requieren holguras más grandes.

Existen multitud de variantes de acoplamientos y piezas de montaje, en función de la tarea que deba cumplir el acoplamiento y teniendo en cuenta que el "módulo" formado por la brida medidora y el componente de compensación deben instalarse en el eje de la manera más práctica posibles.

Además de una amplia gama de bridas medidoras, HBM ofrece numerosas opciones de acoplamientos y piezas de montaje, aptas para la mayor parte de aplicaciones de par. A continuación se describen las configuraciones que son posibles con estos productos.

Configuraciones

1. Versión con acoplamiento completo

En esta versión compacta, las desviaciones importantes tienden a generar elevadas fuerzas de retroceso. Por ello, en este caso resulta especialmente importante alinear con cuidado el conjunto del eje.

El módulo consta de los componentes siguientes (de izquierda a derecha):

Acoplamiento completo + brida medidora

Fig. 1: Brida medidora de par con acoplamiento completo Modulflex® 

Fig. 2: Acoplamiento completo Rexnord Modulflex® 

Fig. 3: Acoplamiento completo Mayr ROBA-DS

2. Versión con dos semiacoplamientos y un espaciador

Esta versión permite compensar desviaciones más grandes. Por otro lado, pueden emplearse espaciadores especiales que realicen funciones adicionales como, por ejemplo, proteger la brida medidora de par frente a altas temperaturas en el eje de entrada.

El módulo consta de los componentes siguientes (de izquierda a derecha):

Semiacoplamiento + espaciador + semiacoplamiento + brida medidora

Fig. 4: Brida medidora con dos semiacoplamientos Modulflex® y un espaciador

3. Versión con dos semiacoplamientos y una brida medidora con función de espaciador

El módulo consta de los componentes siguientes (de izquierda a derecha):

Semiacoplamiento + brida medidora + adaptador + semiacoplamiento

Fig. 5: Brida medidora de par entre dos semiacoplamientos Modulflex®

Esta configuración también es capaz de compensar desviaciones importantes, con la ventaja de que no requiere tanto espacio como la anterior.

Para montar el módulo en el conjunto del eje suele necesitarse un adaptador para la brida de conexión del transductor, o entre el acoplamiento y el eje. Nosotros recomendamos utilizar un componente especial adicional, con un conector de brida en uno de los extremos y un sistema de anclaje en el eje (cubo de fijación) en el otro. Dependiendo de las condiciones de montaje, estos componentes pueden utilizarse en versión monobloque o por parejas. En este último caso pueden utilizarse distintos tamaños de orificio si los diámetros de eje son distintos. En la Fig. 6 se muestra un ejemplo. El módulo consta de los componentes siguientes (de izquierda a derecha):

Cubo de fijación + acoplamiento completo + brida medidora + cubo de fijación

Fig. 6: Brida medidora de par con acoplamiento completo Modulflex® y dos cubos de fijación Koniclamp® con tecnología de apriete integrada.

Créditos de las fotografías:

Figuras 1 y 2, y 4 a 7: Rexnord GmbH
Fig. 3: Chr. Mayr GmbH & Co. KG

Fig. 7: Montaje de un módulo completo siguiendo el modelo de la Fig.6.

Autor del artículo

Klaus Weissbrodt
Director de producto y aplicaciones, Aplicaciones de par, HBM Test and Measurement

¡Contáctenos!

Contáctenos Contacte con HBM si desea saber más sobre lo que HBM le puede ofrecer.