Tornillos de plomo y contragolpe

¿Qué es el contragolpe?

La holgura se puede describir como la cantidad de juego entre las partes móviles de un mecanismo y tiene el potencial de aparecer en casi cualquier sistema mecánico, particularmente en engranajes y tornillos de avance. El contragolpe ocurre cuando una o más partes móviles dentro de un mecanismo no se acoplan con un ajuste lo suficientemente ajustado a la siguiente parte de la máquina, lo que permite cierto grado de movimiento libre dentro del mecanismo, lo que resulta en una pérdida de movimiento. El contragolpe puede afectar tanto la precisión como la capacidad de respuesta de un mecanismo, y también puede aumentar el desgaste cuando las piezas móviles sueltas chocan entre sí. En los sistemas en los que un mecanismo calcula su propia posición, la holgura también puede acumularse a lo largo de numerosos ciclos, lo que da como resultado un posicionamiento cada vez más inexacto a lo largo de la vida útil de la máquina. El problema del contragolpe es especialmente problemático con los tornillos de avance, que generalmente se utilizan en la actuación de precisión de alta precisión; por esta razón, los componentes como las tuercas de husillo de avance con anticontragolpe se emplean con frecuencia como medida preventiva. Si bien los sistemas de juego cero son, en teoría, el objetivo final para evitar el juego dentro de una máquina, esto no se puede lograr estrictamente en la mayoría de las aplicaciones. El contragolpe es necesario para permitir que las piezas móviles se muevan libremente; esto se debe a que, sin ningún espacio libre, los sistemas estarían firmemente bloqueados en su lugar y se atascarían cuando se operaran. El contragolpe también es un subproducto inevitable de los espacios que deben dejarse debido a factores como la humedad, el polvo, la lubricación y la expansión térmica.

Cómo evitar la holgura en los tornillos de avance

Usa dos turcas

Podría decirse que la forma más sencilla de mitigar los efectos de la holgura es utilizar dos tuercas, separadas para presionar contra los flancos opuestos de la rosca del tornillo de avance. Este método es efectivo, pero puede aumentar significativamente los costos si se usan tuercas caras. Este método es una solución estática, lo que significa que también puede ser difícil de ajustar y puede ser particularmente problemático si la holgura cambia después de la instalación debido al desgaste o la expansión térmica.

Utilice una tuerca antiretroceso

Las tuercas de husillo antijuego vienen en una variedad de formas y tamaños. Ofrece una solución de tuerca antiretroceso que utiliza un resorte de compresión incorporado para garantizar que los dientes de un mecanismo de tornillo de avance permanezcan constantemente acoplados y precargados. Este método de compensación del contragolpe es reactivo y puede seguir siendo efectivo incluso si el nivel del contragolpe se modifica con el tiempo; esto se debe a que la elasticidad del resorte compensará cualquier cambio a lo largo de la vida útil de un mecanismo. La desventaja de esta opción es la capacidad de carga reducida del mecanismo cuando se depende de la fuerza de un resorte de compresión en lugar de una construcción sólida.

Usar software de compensación de contragolpe

En muchas aplicaciones automatizadas, es posible predecir y compensar la reacción con el uso de software. El software puede contrarrestar la reacción calculando la cantidad de reacción en juego y recordando la dirección en la que se movió el tornillo del LED por última vez. Usando estos datos, un dispositivo como un enrutador CNC puede calcular qué lado de la tuerca no está en contacto con la rosca y cuánto más debe girar un tornillo de avance para restar la holgura del ajuste final.

Ignóralo

Obviamente, las aplicaciones que requieren una actuación ultraprecisa, como las impresoras 3D, los tornos CNC y la robótica, no pueden simplemente ignorar la holgura, pero para los sistemas en los que la precisión milimétrica no es una necesidad, como los vicios, las prensas o los gatos, la holgura no siempre es un problema importante. El contragolpe es uno de los muchos factores que pueden afectar la precisión de un mecanismo y no es necesariamente catastrófico para las operaciones de una máquina. El uso de componentes de alta calidad y alta precisión mantendrá la holgura al mínimo, y si la precisión de una máquina se mantiene dentro de la tolerancia, entonces las imprecisiones de posicionamiento causadas por la holgura pueden potencialmente descartarse como un margen de error aceptable dentro de un sistema imperfecto. Cualquiera que haya utilizado alguna vez un taladro de columna o una fresadora estará familiarizado con un cierto grado de juego aceptable entre las piezas móviles, que a menudo se tiene en cuenta simplemente durante el funcionamiento. Por lo general, los mecanismos seguirán funcionando incluso con un alto grado de contragolpe, pero cuando se desea efectividad y calidad, o en aplicaciones absolutamente críticas para la precisión, existen soluciones que valen la pena.