Tanto si eres nuevo en el diseño y dimensionamiento de sistemas de movimiento lineal como si simplemente necesitas un repaso, hemos recopilado todos los artículos que tratan los conceptos mecánicos utilizados en los sistemas de movimiento lineal y los hemos reunido aquí, a modo de guía de referencia sobre los fundamentos del movimiento lineal.

A diferencia de nuestras listas de artículos seleccionados que abordan el dimensionamiento y la selección de productos específicos, como los husillos de bolas, los artículos que se presentan a continuación tratan temas más fundamentales, como la tensión de contacto de Hertz, la torsión y la diferencia entre momento y par. Si bien es posible que no utilice todos estos conceptos en cada proyecto de diseño y dimensionamiento de movimiento lineal, comprenderlos le ayudará a tomar decisiones de diseño más sólidas y rentables.

Grados de libertad

Algunos sistemas multieje pueden tener seis grados de libertad y siete (o más) ejes de movimiento. Este artículo explica la diferencia entre “ejes de movimiento” y “grados de libertad”, y por qué es importante.

Sistemas de coordenadas cartesianas frente a sistemas de coordenadas polares

En el movimiento lineal, normalmente utilizamos el sistema de coordenadas cartesianas, pero algunas aplicaciones, sobre todo las que emplean robots articulados, utilizan el sistema de coordenadas polares. En este artículo sobre los fundamentos del movimiento lineal, explicamos cómo funciona cada sistema de coordenadas, las diferencias entre ellos y cómo convertir de un sistema a otro.

¿Momento o par motor? ¿Cuál prefiero?

Una fuerza aplicada a distancia puede generar un momento o un par de torsión. Un momento es una fuerza estática, mientras que un par de torsión provoca la rotación de un componente; por lo tanto, es importante conocer la diferencia entre ambos y sus causas.

Balanceo, cabeceo y guiñada

Las fuerzas de rotación se definen como balanceo, cabeceo y guiñada, según el eje alrededor del cual gira el sistema. En el caso de las guías lineales, las fuerzas de balanceo, cabeceo y guiñada pueden provocar desviaciones y errores en el movimiento.

tensiones de contacto de Hertz

Cuando dos superficies de radios diferentes están en contacto y se aplica una carga, se forma un área de contacto muy pequeña y las superficies experimentan tensiones de contacto de Hertz, que tienen un efecto significativo en la capacidad de carga dinámica y la vida útil L10 de un rodamiento.

conformidad de la bola

La ubicación y la forma del área de contacto entre una bola (o rodillo) y una pista de rodadura están determinadas por el grado de conformidad entre las superficies. Comprender la conformidad de la bola es importante, ya que está estrechamente relacionada con la cantidad de tensión de contacto de Hertz que experimenta un rodamiento.

Deslizamiento diferencial

Debido a que la superficie de contacto entre una bola (o rodillo) de carga y su pista de rodadura es elíptica, la velocidad varía en diferentes puntos a lo largo de dicha superficie, lo que provoca que la bola o el rodillo experimenten deslizamiento en lugar de un movimiento de rodadura puro. Este deslizamiento diferencial está directamente relacionado con la fricción, el calor y la vida útil del rodamiento.

Tribología: Fricción, lubricación y desgaste

La lubricación ayuda a reducir la fricción en los rodamientos lineales, que es la principal causa de desgaste y, en muchos casos, de fallo. La tribología estudia la fricción, la lubricación y el desgaste, y explica la compleja relación entre ellos.

Estrés y tensión

Las cargas de tensión y compresión en los sistemas de movimiento lineal generan esfuerzos y deformaciones en los materiales. Estos conceptos son especialmente importantes para componentes como los elementos de fijación, que pueden alcanzar su límite elástico o de resistencia a la tracción antes de que aparezcan otros signos de daño en el sistema.

Rigidez y deflexión

La deflexión en los sistemas de movimiento lineal puede provocar la desalineación de los componentes, fuerzas excesivas y desgaste y fallos prematuros. En este artículo, analizamos la relación entre la rigidez y la deflexión de un material, y la diferencia entre rigidez y resistencia.

Torsión

Los ejes de husillos de bolas, poleas, reductores y motores pueden experimentar una torsión significativa, lo que provoca esfuerzos cortantes y deformaciones por cizallamiento. Este artículo explica los efectos de estos esfuerzos y deformaciones, así como la forma de determinar cuándo un eje cederá.

dureza del material

La dureza de un eje o superficie de apoyo influye decisivamente en su capacidad de carga y vida útil. En este artículo, explicamos los diferentes métodos para medir y determinar la dureza.

Inercia frente a momento

En el ámbito del movimiento lineal, dos términos que suelen usarse indistintamente son «inercia» y «cantidad de movimiento», pero tienen efectos diferentes en el rendimiento de un sistema. Este artículo sobre los fundamentos del movimiento lineal explica la diferencia entre ambos y cómo se utiliza cada uno en el diseño y dimensionamiento de sistemas de movimiento lineal.