Ya sea que sea nuevo en el diseño y dimensionamiento de sistemas de movimiento lineal, o simplemente necesite un repaso, hemos reunido todos los artículos que cubren los conceptos mecánicos utilizados en los sistemas de movimiento lineal y los hemos puesto juntos aquí, como una especie de guía de referencia de "conceptos básicos de movimiento lineal".

A diferencia de nuestras listas de artículos seleccionados que abordan el dimensionamiento y la selección de productos específicos, como husillos de bolas, los siguientes artículos abordan temas más fundamentales, como la tensión de contacto hertziana, la torsión y la diferencia entre momento y par motor. Si bien es posible que no utilice todos estos conceptos en todos los proyectos de diseño y dimensionamiento de movimiento lineal, comprender estos conceptos fundamentales puede ayudarle 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 su importancia.

Sistemas de coordenadas cartesianas versus polares

En el movimiento lineal, normalmente se utiliza el sistema de coordenadas cartesianas, pero algunas aplicaciones, en particular las que utilizan robots articulados, utilizan el sistema de coordenadas polares. En este artículo sobre los fundamentos del movimiento lineal, explicamos el funcionamiento de cada sistema de coordenadas, sus diferencias y cómo realizar la conversión de un sistema a otro.

Momento o torque: ¿qué quiero?

Una fuerza aplicada a distancia puede generar un momento o un torque. Una fuerza de momento es estática, mientras que el torque hace que un componente gire, por lo que 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 las guías lineales, estas fuerzas pueden causar deflexión y errores de movimiento.

Tensiones de contacto de Hertz

Cuando dos superficies de diferentes radios 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 de un rodamiento y en su vida útil L10.

Conformidad de la pelota

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

Deslizamiento del diferencial

Dado que el área de contacto entre una bola (o rodillo) portante y su pista de rodadura es una elipse, la velocidad varía en diferentes puntos a lo largo del área de contacto, 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, la principal causa de desgaste y, en muchos casos, de fallos. 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 sistemas de movimiento lineal generan tensiones y deformaciones en los materiales. Estos conceptos son especialmente importantes para componentes como los sujetadores, que pueden alcanzar su límite elástico o resistencia a la tracción antes de que se presenten otros signos de daño en el sistema.

Rigidez y deflexión

La deflexión en sistemas de movimiento lineal puede provocar desalineación de componentes, exceso de fuerzas, desgaste prematuro y fallos. 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 tensión y deformación cortantes en el eje. Este artículo explica los efectos de la tensión y la deformación cortantes, y cómo determinar cuándo un eje cederá.

Dureza del material

La dureza de un eje o superficie de rodamiento es fundamental para su capacidad de carga y vida útil. En este artículo, explicamos los diferentes métodos para evaluar y definir la dureza.

Inercia versus impulso

Dos términos que se suelen usar en el movimiento lineal son «inercia» y «momento», pero tienen diferentes efectos en el rendimiento de un sistema. Este artículo sobre los fundamentos del movimiento lineal explica la diferencia entre ellos y cómo se utiliza cada uno en el diseño y dimensionamiento de sistemas de movimiento lineal.