Calculadora de dimensionado de motor (par e inercia)
Par de carga, relación de inercias, par de aceleración, par RMS y potencia requerida para husillo de bolas, correa, cremallera y mesa giratoria, con factor de seguridad
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Estima el par, la relación de inercias y la potencia que necesita un motor para mover una carga con husillo de bolas, correa, cremallera o mesa giratoria en un ciclo punto a punto. Un primer cálculo para dimensionar servos o motores paso a paso.
Cómo se usa
- Elige el «Mecanismo» y, para un eje lineal, «Horizontal» o «Vertical».
- Introduce la «Masa en movimiento», el «Coeficiente de fricción de la guía» y, si la hay, la «Fuerza externa contraria al movimiento».
- Introduce la «Velocidad máxima», la «Carrera por movimiento», el «Tiempo de aceleración», el «Tiempo de deceleración» y el «Tiempo de parada tras el movimiento».
- Rellena los datos del mecanismo, la relación de reducción, la «Inercia del rotor del motor» del catálogo y un «Factor de seguridad».
- Lee el par pico, el par RMS, la relación de inercias y la velocidad del motor en la parte superior, y los valores recomendados bajo el gráfico.
Cómo funciona
- Par de carga: husillo de bolas T = F × paso ÷ (2π × η); correa o cremallera T = F × D ÷ (2 × η). F = fuerza externa + m × g (vertical) o μ × m × g (horizontal).
- Par de aceleración = (inercia de carga + rotor) × α, α = 2π × N ÷ 60 ÷ tiempo de aceleración. Un reductor de relación i divide el par por i y la inercia por i².
- Par RMS = √(Σ T² × t ÷ Σ t) sobre las cuatro fases. Potencia = par × 2π × N ÷ 60.
- Todos los valores son estimaciones; no se cubren rigidez, resonancia, calentamiento ni regeneración. Confirma el motor con el software de selección del fabricante.
Preguntas frecuentes
- ¿Qué relación de inercias es aceptable para un servomotor?
- Muchos fabricantes recomiendan 5 o menos para posicionamiento rápido; de 5 a 10 suele funcionar con ajuste. Las franjas mostradas son orientaciones, no una norma.
- ¿Cómo calculo el par de carga de un husillo de bolas?
- Fuerza de empuje × paso ÷ (2π × rendimiento). Una mesa de 50 kg con μ = 0,1 sobre un paso de 10 mm al 90 % de rendimiento necesita unos 0,087 N·m.
- ¿Por qué la herramienta dice que la carrera es demasiado corta?
- La distancia de aceleración y deceleración supera la carrera, así que nunca se alcanza la velocidad introducida y se usa un perfil triangular.
- ¿Par pico o par RMS: cuál dimensiona el motor?
- Ambos. El par pico debe quedar dentro del límite instantáneo del motor a esa velocidad, y el par RMS por debajo del par continuo nominal.