Preguntas frecuentes sobre los gatos de tornillo

1. ¿Cuál es el par de elevación requerido?

El par de elevación para un solo actuador depende de la carga, la relación de engranajes helicoidales, el tipo de tornillo (cortado a máquina o husillo de bolas) y el paso del tornillo de elevación. Los pares se enumeran en la tabla de especificaciones en función de las cargas de capacidad. Para cargas del 25% al 100% de la capacidad del modelo de actuador, los requisitos de par son aproximadamente proporcionales a la carga.

2. ¿Se puede operar el actuador en varias unidades?

Quizás la mayor ventaja de los actuadores Duff-Norton es que se pueden unir mecánicamente, para subir y bajar al unísono. Vea las disposiciones típicas que involucran las unidades de actuador, las cajas de engranajes de inglete, los motores, los reductores, los ejes y los acoplamientos.

3. ¿Cuántos actuadores se pueden conectar en serie?

Esto estará limitado por los requisitos de par de entrada en el primer eje helicoidal de la línea. El par en el eje helicoidal de la primera unidad de actuador no debe exceder el 300% de su par nominal a plena carga basado en la mayoría de los modelos de tornillos de máquina. El par se puede reducir mediante el uso de un motor de engranajes de doble extremo en el centro de la disposición o se puede usar un modelo de actuador de mayor capacidad como la primera unidad en la línea, siempre que las vueltas para la elevación de 1" sean las mismas que las unidades de menor capacidad. Si esto no es posible, los actuadores pueden motorizarse individualmente y sincronizarse mediante controles electrónicos.

4. ¿Puede el actuador Duff-Norton funcionar a altas velocidades?

La potencia de entrada a estos actuadores no debe exceder la clasificación de hp que se muestra en las tablas de especificaciones. Las RPM máximas no deben exceder las 1800. No podemos aceptar la responsabilidad por el sobrecalentamiento y el desgaste rápido que pueda ocurrir si se exceden estos límites. La potencia aumenta en proporción directa a la velocidad, y el tamaño del motor estará desproporcionado con la clasificación de diseño del modelo del actuador si la velocidad se vuelve excesivamente alta. Al seleccionar la velocidad máxima permitida para una disposición de accionamiento, compruebe siempre que no se supere la clasificación de hp del modelo de actuador

5. ¿Pueden las cajas de engranajes de inglete Duff-Norton funcionar a altas velocidades?

Las cajas de cambios pueden funcionar a las mismas velocidades que los modelos de actuador. No exceda las clasificaciones de torque.

6. ¿Cuál es la eficiencia del actuador?

Las eficiencias del modelo de actuador se enumeran en las siguientes tablas de especificaciones:

• Actuadores de tornillo de máquina - capacidades de 1/4 a 250 toneladas
• Actuadores de tornillo de máquina de acero inoxidable - 17-4PH Capacidades de tornillo sin fin de 2 a 100 toneladas y 316 SS Worm de 0,67 a 33,33 toneladas
• Actuadores anti-holgura de material estándar de 1/4 a 250 toneladas, y actuadores anti-holgura de acero inoxidable - 17-4PH Capacidades de tornillo sin fin de 2 a 100 toneladas y 316 SS Worm de 0,67 a 33,33 toneladas
• Actuador microminiatura
• Actuadores de husillo de bolas - capacidades de 1/2 a 50 toneladas

Nota: Cuando se enumeran los pares de arranque y funcionamiento, utilice el par de funcionamiento para los cálculos de hp cuando utilice motores eléctricos de inducción.

7. ¿Cuál es la eficiencia de las cajas de engranajes de inglete?

Utilizamos un 98% de eficiencia.

8. ¿Cuál es la eficiencia de una disposición de unidades múltiples de actuador?

Además de las eficiencias de las unidades de actuador y las cajas de engranajes de inglete, se debe tener en cuenta la eficiencia de la disposición de unidades múltiples del actuador. La eficiencia de la disposición permite la desalineación debido a una ligera deformación de la estructura bajo carga, las pérdidas en acoplamientos y cojinetes, y una cantidad normal de desalineación en el posicionamiento de los actuadores y las cajas de engranajes. Utilizamos las siguientes eficiencias (todas las unidades estándar):

• Disposición de dos actuadores: 95%
• Disposición de tres actuadores: 90%
• Disposición de cuatro actuadores: 85%
• Disposición de seis u ocho actuadores: 80%

9. ¿Se puede utilizar el actuador para un funcionamiento continuo?

Se debe obtener una recomendación de Duff-Norton Company sobre este tipo de aplicación, póngase en contacto con un ingeniero de aplicaciones de Duff-Norton para obtener aclaraciones. En general, se puede permitir el funcionamiento semicontinuo cuando la carga es ligera en comparación con la capacidad nominal del modelo de actuador. Las unidades así utilizadas deben lubricarse con frecuencia y protegerse contra el polvo y la suciedad. El actuador de ciclo de trabajo continuo lubricado con aceite de la serie Duff-Norton 7500 está diseñado para ciclos de trabajo máximos.

10. ¿Cuál es la elevación o carrera de trabajo máxima práctica?

Generalmente, los aumentos estándar son de hasta 12 pulgadas en los modelos de 1/4 y 1/2 tonelada y de 18 pulgadas en los de 1 tonelada. Las elevaciones máximas disponibles para los tornillos de mayor diámetro están limitadas solo por la longitud disponible de la barra de los proveedores. La longitud práctica se verá afectada por si el tornillo va a estar sujeto a cargas de compresión o tensión. Dependiendo del diámetro, la longitud puede limitarse debido a la deformación del material en el proceso de mecanizado o a la resistencia de la columna del tornillo cuando se somete a cargas de compresión. Las solicitudes de aumentos largos deben verificarse con Duff-Norton para lo siguiente:

• Empuje lateral en tornillo extendido (ver pregunta 11)
• Resistencia de la columna del tornillo (ver pregunta 12)
• Clasificación térmica del tornillo y la tuerca (ver pregunta 13)

Sugerimos que se utilicen guías en todas las aplicaciones. Cuanto más larga sea la subida, más importante se vuelve.

11. ¿Resistirá el actuador un empuje lateral?

Las unidades de actuador están diseñadas principalmente para subir y bajar cargas y se debe evitar cualquier empuje lateral. Estas unidades soportarán cierto empuje lateral, dependiendo del diámetro del tornillo y de la longitud extendida del tornillo. Cuando hay empujes laterales, las cargas deben ser guiadas y las guías, en lugar de las unidades de actuador, deben soportar el empuje lateral, especialmente cuando se trata de elevaciones largas. Incluso un pequeño empuje lateral puede ejercer una gran fuerza sobre las carcasas y los cojinetes y aumentar el par de funcionamiento.

12. ¿Cómo se determina la resistencia de la columna de un tornillo de elevación?

La resistencia de la columna de un tornillo está determinada por la relación entre la longitud del tornillo y su diámetro. En la página 100 se incluye en este libro un nomograma de resistencia de columna.

13. ¿Cuál es la causa de la acumulación de calor o térmico en una unidad actuadora?

El ciclo de trabajo, la longitud del tornillo, la magnitud de la carga y la eficiencia de la unidad de actuador tienen una influencia directa en la cantidad de calor generado dentro del modelo de actuador. Dado que la mayor parte de la entrada de energía se utiliza para superar la fricción, se genera una gran cantidad de calor en el conjunto de engranajes helicoidales en los modelos de actuadores de husillo de bolas y de tornillo de máquina, y en el tornillo de elevación de las unidades de actuador de tornillo de máquina. Los ascensores largos pueden causar un sobrecalentamiento grave.

14. ¿Cuál es el ciclo de trabajo permitido de un actuador de engranaje helicoidal?

Debido a la baja eficiencia de los actuadores de engranajes helicoidales, el ciclo de trabajo es bajo a la carga nominal. Con carga reducida, el ciclo de trabajo puede aumentarse. Póngase en contacto con Duff-Norton para obtener información más completa.

15. ¿Cuál es la vida útil del actuador de engranaje helicoidal?

La vida útil de un conjunto de tornillos, tuercas y engranajes helicoidales de actuador de tornillo mecánico varía considerablemente debido al grado de lubricación, acción abrasiva o química, sobrecarga, carga excéntrica, calor excesivo, mantenimiento inadecuado, etc.

16. ¿Se puede utilizar el actuador para pivotar una carga?

Sí, aunque el Duff-Norton SuperCylinder se recomienda para estas aplicaciones debido a las limitaciones de carrera con la configuración convencional de doble horquilla. Los actuadores de horquilla doble están provistos de una horquilla en ambos extremos. La horquilla inferior está soldada al extremo inferior de un tubo extra fuerte que se rosca en la base del actuador y se suelda. Este tubo inferior sigue desempeñando su función principal de encerrar el tornillo de elevación en su posición retraída. El diseño de la estructura en la que se vaya a utilizar este tipo de unidad deberá estar construido de forma que la unidad de accionamiento pueda pivotar en ambos extremos. Utilice únicamente cargas directas de compresión o tensión, eliminando así las condiciones de empuje lateral.

17. ¿Se puede utilizar la unidad de accionamiento dentro de estructuras rígidas o prensas?

Recomendamos que el actuador seleccionado tenga una capacidad mayor que la capacidad nominal de la prensa o de la capacidad de carga de la estructura. También recomendamos que se utilice un embrague limitador de par o un dispositivo similar para evitar la sobrecarga de la unidad de actuador. A menos que se tomen estas precauciones, es posible sobrecargar la unidad de actuador sin darse cuenta, porque es difícil determinar qué carga se está imponiendo a la unidad de actuador.

18. ¿Se puede chavetear el tornillo de elevación para evitar la rotación?

Sí, excepto para el husillo de bolas (donde usamos una tuerca cuadrada en el extremo del tornillo y un tubo cuadrado para evitar la rotación del tornillo); Sin embargo, el chavetero en el tornillo causa un desgaste mayor de lo normal en las roscas internas del engranaje helicoidal. El husillo de bolas no se puede enchacar, ya que el chavetero interrumpiría la pista de la bola, permitiendo la pérdida de las bolas de recirculación. También recomendamos los siguientes métodos para evitar la rotación. Para aplicaciones de modelos de actuadores múltiples, atornille las placas superiores de los tornillos de elevación al miembro que se está levantando. Para aplicaciones de unidad de actuador único, atornille la placa superior del tornillo de elevación a la carga. Y la carga debe ser guiada para evitar la rotación.

19. ¿Por qué es necesario utilizar un tornillo de elevación con llave?

Cuando se opera una unidad de actuador, la rotación del eje helicoidal hace que el engranaje helicoidal gire. El engranaje helicoidal está roscado para acomodar la rosca del tornillo de elevación; A medida que el engranaje helicoidal gira, las fuerzas de fricción en la rosca del tornillo también actúan para girar el tornillo. Cuanto mayor sea la carga sobre la unidad de actuador, mayor será la tendencia del tornillo a girar. Es obvio que si el tornillo gira con la tuerca (engranaje helicoidal), no elevará la carga. En aquellos casos en los que se utilice una sola unidad, y en los que no se pueda evitar que la carga gire, es necesario enchaquear el tornillo de elevación. El movimiento de giro del tornillo de elevación o el par de la llave se muestra en las tablas de especificaciones enumeradas en la pregunta 6.

20. ¿Se puede chavetear un modelo de actuador con un tornillo de elevación invertido?

Sí, pero la llave está montada en la tapa de la carcasa, por lo que es necesario omitir el protector contra el polvo como elemento estándar. Si se requiere un protector contra el polvo, se debe conectar un adaptador especial para permitir el montaje.

21. ¿Se pueden suministrar fundas de fuelle para un modelo de actuador con tornillo invertido?

Sí, pero hay que tener en cuenta la longitud del tornillo de elevación tanto para la altura cerrada de la bota como para el grosor de la estructura. Dado que no podemos prever la fijación de una funda en la parte inferior de su estructura, sugerimos que se suelde o atornille una placa circular similar a la placa superior de tornillo de elevación a la parte inferior de su estructura que soporta la unidad de actuador, lo que permite utilizar una funda de fuelle estándar. 

22. ¿Se pueden utilizar discos de tope, pasadores de tope o tuercas de tope en la unidad de actuador?

Se pueden recomendar discos de tope, pasadores o tuercas en la unidad de actuador que se acciona manualmente. En el caso de las unidades accionadas por motor, se puede aplicar toda la capacidad de la unidad de accionamiento o incluso una fuerza mayor (dependiendo de la potencia del motor) contra el tope, atascándose tanto que debe desmontarse para liberarlo. Se sugiere utilizar topes externos siempre que sea posible. En condiciones ideales en las que se utiliza un embrague deslizante o un dispositivo limitador de par, se puede utilizar un pasador de tope o una tuerca de tope, pero se debe consultar a la empresa Duff-Norton. El disco de tope utilizado en la parte inferior del tornillo de elevación en nuestras unidades de husillo de bolas no son topes de potencia. Estos se utilizan para garantizar que el tornillo de elevación no se quede sin la tuerca de bolas durante el envío y la manipulación, lo que permite la pérdida de las bolas de recirculación.

23. ¿Resistirá el actuador cargas de choque?

Las cargas de choque deben eliminarse o reducirse tanto como sea posible, pero si no se pueden evitar, el modelo de actuador seleccionado debe tener el doble de la carga estática requerida. Para aplicaciones de carga de choque severa, utilizando modelos de tornillo de máquina, los cojinetes de carga deben reemplazarse con anillos de empuje de acero tratados térmicamente que aumentarán el par de elevación aproximadamente 100 por ciento. Estos anillos están disponibles como especiales en Duff-Norton.

24. ¿El actuador se bloquea automáticamente?

En la mayoría de los casos, solo los modelos de tornillo de metal y antirretroceso con relaciones de 24:1 y 25:1 son autoblocantes. Otros modelos de tornillo de máquina y antirretroceso con relaciones más bajas de 12:1 no son autoblocantes. Todos los modelos de husillos de bolas no son autoblocantes. Las unidades consideradas no autoblocantes requerirán un freno u otro dispositivo de control. Si existen condiciones de vibración, consulte la pregunta 25.

25. ¿Se puede utilizar la unidad de accionamiento donde hay vibración?

Sí, pero la vibración puede hacer que el tornillo de elevación se deslice o baje bajo carga. Para aplicaciones que impliquen una vibración leve, seleccione la más alta de las relaciones de engranajes helicoidales. En caso de que haya vibraciones considerables, utilice un motor de accionamiento equipado con un freno magnético que evitará que el modelo del actuador se autodescienda.

26. ¿Se desviará la unidad de actuador después de apagar el motor?

Sí, a menos que se utilice un freno de capacidad suficiente para impedirlo. La cantidad de deriva dependerá de la carga en la unidad actuadora y de la inercia del rotor en el motor. La mayoría de los modelos de tornillos de máquina requieren aproximadamente la mitad de torque para reducir la carga que para elevarla. Para la unidad de actuador de tornillo de máquina sin carga, la cantidad de deriva dependerá del tamaño y la velocidad del motor. Por ejemplo, un motor de 1750 RPM conectado directamente a una unidad de actuador (sin carga) dará en promedio una deriva de 2 "a 3"; un motor de engranajes de 500 RPM dará aproximadamente 1/9 de la deriva. Tenga en cuenta que la deriva varía como el cuadrado de la velocidad (RPM). La deriva del tornillo de la unidad de actuador se puede controlar mediante el uso de un freno magnético en el motor.

27. ¿El par de una unidad de actuador de tornillo giratorio es el mismo que el de una unidad estándar?

El par de elevación, así como las clasificaciones de eficiencia y empuje lateral, son los mismos para una unidad de tornillo giratorio. Se entiende, sin embargo, que se utiliza el mismo paso y diámetro de tornillo en cada unidad de actuador, así como la misma relación de engranaje helicoidal. Este comentario también se aplica a la unidad de actuador invertida y a aquellos con extremos roscados o de estilo horquilla.

28. ¿Es la unidad de actuador de engranaje helicoidal adecuada para el funcionamiento a alta temperatura?

El actuador normalmente es adecuado para operar a temperaturas ambiente de hasta 200 ° F utilizando grasas y sellos estándar. La operación por encima de 200 ° F requerirá lubricantes especiales. Para temperaturas superiores a 300 ° F, la vida útil de incluso los lubricantes especiales está limitada en proporción directa al aumento de la temperatura y la duración de la exposición a dichas temperaturas. A 400 ° F y más, el aceite de la grasa se vaporizará y la grasa se carbonizará y solidificará. Deben evitarse las aplicaciones de este tipo. Para temperaturas superiores a 250 ° F, informe a Duff-Norton de todos los detalles de la duración de dichas temperaturas. En algunos casos, puede ser necesario suministrar unidades sin lubricar, luego el cliente suministrará el lubricante de su elección. Sugerimos que se consulte a un fabricante de lubricantes para conocer el tipo de grasa y el programa de lubricación. Como regla general, la unidad actuadora debe estar protegida para mantener la temperatura ambiente a 200 ° F o menos. Los sellos para temperaturas superiores a 250 ° F son muy caros. En su lugar, sustituiríamos los sellos por casquillos de bronce en estos casos. Si se utilizan botas de fuelle, se requerirán materiales especiales para temperaturas superiores a 200 ° F

Artículo 28 bis. ¿Es la unidad de actuador adecuada para el funcionamiento a baja temperatura?

Con el lubricante estándar y los materiales de construcción, el actuador es adecuado para su uso a temperaturas sostenidas de 0 ° F. Por debajo de 0 ° F, se debe usar lubricante a baja temperatura. Además, a temperaturas inferiores a 0 ° F, si existe alguna posibilidad de carga de choque, es posible que se requieran materiales especiales debido a la sensibilidad de la muesca de los materiales estándar a temperaturas más bajas. En estos casos, se debe consultar a los ingenieros de aplicaciones de fábrica de Duff Norton para obtener una recomendación. Los actuadores con materiales estándar de construcción y lubricación pueden almacenarse de manera segura a temperaturas tan bajas como -65 ° F.

29. ¿Cuánta holgura hay en la unidad de actuador?

Los modelos de tornillo de máquina, antirretroceso y husillo de bolas deben considerarse por separado, ya que el juego normal variará debido a las diferentes construcciones. Para los modelos de tornillo de máquina, hay una holgura normal de .005" a .008" en la rosca del tornillo de elevación, además de una holgura de .002" a .003" en los cojinetes de carga. Por lo tanto, la holgura total es de .007" a .011". Esta holgura se debe no solo a las tolerancias normales de fabricación, sino también al hecho de que debemos tener algunas holguras para evitar atascos y excoriaciones cuando la unidad actuadora está bajo carga. Por lo general, la holgura no es un problema a menos que la carga en la unidad de actuador cambie entre compresión y tensión. Si existe un problema, se debe considerar un modelo anti-retroceso.

Modelos anti-holgura: Esta unidad se puede ajustar para holguras de roscas y cojinetes hasta un mínimo de .0005". Se deben mantener algunas holguras para mantener los requisitos de par dentro de lo razonable. A medida que la rosca interior del engranaje helicoidal y la tuerca antirretroceso se desgastan, el ajuste se puede mantener apretando la tapa de la carcasa. Los tornillos de fijación ubicados en la parte superior de la tapa de la carcasa deben volver a colocarse cada vez que se realiza un ajuste. La tuerca adicional utilizada en la unidad de actuador antirretroceso es un indicador de desgaste incorporado. La holgura entre las dos tuercas está diseñada para ser del 50 por ciento del grosor de la rosca. Cuando se utiliza todo este ajuste, indica el punto donde se debe reemplazar el engranaje helicoidal y el juego de tuercas antirretroceso.

Los modelos de husillos de bolas tendrán una holgura normal de 0,002" a 0,013" entre la tuerca de bolas y la pista de bolas; holgura de 0,002" a 0,003" en los cojinetes de carga. La holgura total será de .004" a .016". Como los modelos de tornillos de máquina, esta holgura no será perjudicial a menos que la carga cambie entre compresión y tensión, o tensión y compresión.

30. ¿Cómo funciona la función "Anti-Backlash"?

El engranaje helicoidal y la tuerca antirretroceso están unidos con pasadores guía. Las roscas de la tuerca antirretroceso funcionan en oposición al engranaje helicoidal de las roscas del tornillo de elevación. El ajuste se realiza mediante la rosca de la tapa de la carcasa de la unidad del actuador, lo que fuerza las roscas de la tuerca anti-holgura a un contacto más cercano, lo que reduce la holgura y, por lo tanto, reduce la holgura. 

31. ¿Qué error de avance está presente en las roscas de los tornillos de elevación?

El tornillo de máquina y los tornillos de elevación del modelo antirretroceso pueden tener un error de avance de hasta .0008 por pulgada. Es acumulativo y no es perjudicial para el funcionamiento del modelo de actuador. Los modelos de husillos de bolas utilizan pistas de bolas laminadas tratadas térmicamente con un error de avance de hasta .003 por pulgada.

32. ¿Cómo se calcula el aumento por minuto con una velocidad de eje helicoidal dada?

Cuando se conoce la velocidad del eje helicoidal, la distancia a la que se puede elevar la carga por minuto se puede determinar con esta fórmula:

Aumento por minuto = RPM del eje helicoidal/
Vueltas de tornillo sin fin para elevación de 1"

o Recorrido por giro de tornillo sin fin (mm) x RPM del eje de tornillo sin fin (Las vueltas de tornillo sin fin para una elevación de 1 pulgada se muestran en las tablas de especificaciones del actuador enumeradas en la Pregunta 6.

33. ¿Cómo se calculan las RPM del eje helicoidal necesarias para lograr una tasa de elevación dada?

Si la aplicación requiere una cierta elevación por minuto, la velocidad del eje helicoidal que dará la tasa de elevación se puede calcular de la siguiente manera:

RPM del eje helicoidal = Tasa de elevación deseada (pulgadas/min) /
El tornillo sin fin gira para una elevación de 1"

Para actuadores métricos:

RPM = Tasa de aumento deseada (mm/min) /
Recorrido por tornillo sin fin Vuelta (mm)

34. ¿Cómo se monta el interruptor de límite giratorio Duff - Norton en una unidad de actuador?

Se sugiere que la unidad de actuador se compre con el interruptor de límite montado de fábrica. El interruptor de límite giratorio se puede montar en el campo siguiendo las instrucciones que se encuentran en este libro en "Interruptor de límite giratorio". En la mayoría de los casos, el interruptor se monta en el tornillo sin fin utilizando los pernos de retención de la brida del tornillo sin fin. Este interruptor no se puede montar directamente en modelos de actuador de 1/4 a 1 tonelada.

35. ¿Cómo se determina el aumento máximo cuando se usa el interruptor de límite?

La elevación máxima está determinada por la relación del interruptor utilizado y las vueltas para una elevación de una pulgada de la unidad actuadora. Las relaciones de los finales de carrera disponibles son 10:1, 20:1 y 40:1,  que se pueden encontrar en la cubierta interior del final de carrera, y luego se utiliza la siguiente fórmula.

Elevación máx. de la unidad del actuador (pulgadas) = Revoluciones máximas de entrada del interruptor de límite Vueltas del tornillo sin fin de la unidad del actuador para una elevación de 1 pulgada

36. ¿Cómo se ajusta el interruptor de límite giratorio para la parada de posición?

El final de carrera giratorio Duff-Norton se puede ajustar infinitesimalmente moviendo las tuercas ajustables del tornillo sin fin.

37. ¿Se puede configurar una disposición de unidades de actuador múltiple para indicar visualmente la posición del tornillo de elevación en un punto dado?

Sí, en varios sentidos. Sin embargo, se sugiere que consulte a Duff-Norton para obtener recomendaciones basadas en su aplicación particular.

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