La vibración en una guía lineal no siempre es causada por el riel o el bloque en sí. Puede deberse a una desalineación del riel, una precarga inadecuada, una carga desigual, una lubricación deficiente, contaminación, componentes de montaje sueltos o vibraciones transmitidas desde el motor, el husillo de bolas y el bastidor de la máquina.
Por tanto, el primer paso es identificar cuándo y dónde aparece la vibración. La vibración que ocurre en una posición fija generalmente tiene una causa diferente a la vibración que aumenta con la velocidad o aparece solo durante la aceleración y desaceleración.
Retroalimentación de carrera normal frente a vibración anormal
Una guía lineal de recirculación contiene bolas o rodillos que se mueven continuamente a través de pistas cargadas y conductos de retorno. Por lo tanto, puede haber un ligero sonido y una fluctuación mecánica muy pequeña durante el funcionamiento normal, especialmente a baja velocidad o cuando el bloque cambia de dirección.
Se debe investigar la vibración cuando es de reciente desarrollo, claramente creciente o acompañada de otros cambios como:
- Sonidos anormales de chasquidos, chirridos o traqueteos.
- Resistencia al movimiento desigual o puntos apretados
- Precisión o repetibilidad de posicionamiento reducida
- Movimiento visible de la mesa o carro.
- Aumento de la corriente del motor o del par de accionamiento
- Aumento de temperatura alrededor de los bloques
- Arañazos, óxido o marcas de desgaste inusuales en la pista del riel
El nivel de vibración aceptable depende de la estructura de la máquina, la velocidad, la carga y los requisitos de precisión. Un nivel que es aceptable para equipos de manipulación de materiales puede no ser adecuado para una máquina de medición o una etapa de posicionamiento de precisión.
¿Qué puede decirle el patrón de vibración?
Antes de desmontar la guía, observe cómo cambia la vibración con la posición, velocidad, dirección y carga. A menudo, esto reduce las posibles causas de forma más eficaz que inspeccionar el bloque únicamente.
| Patrón de vibración | Posible causa | Primer cheque |
|---|---|---|
| Aparece en una posición de riel fijo | Daños en la pista de rodadura, error en la superficie de montaje, unión de rieles o contaminación local | Inspeccionar y limpiar la sección de riel correspondiente. |
| Aparece durante todo el trazo. | Error de paralelismo, precarga inadecuada, problema de lubricación o excitación externa | Verifique la alineación, la lubricación y el sistema de transmisión completo. |
| Aumenta con la velocidad de viaje | Resonancia, lubricación insuficiente, resistencia del sello o desequilibrio de los componentes giratorios | Ejecute el eje a varias velocidades controladas. |
| Ocurre principalmente durante la aceleración o el frenado. | Baja rigidez estructural, sujetadores sueltos, carga de momento excesiva o ajustes de movimiento agresivos | Reduzca la aceleración temporalmente e inspeccione la rigidez del montaje. |
| Cambia cuando se invierte la dirección de viaje | Holgura, pérdida de precarga, conexión floja o reacción del sistema de transmisión | Comprobar bloques, conexiones de mesa, acoplamientos y componentes de accionamiento. |
| Cambia significativamente con la carga. | Distribución desigual de la carga, rigidez insuficiente o momento excesivo | Calcule la carga en cada bloque individual. |
Causas comunes de vibración en guías lineales
1. Desalineación del riel
En un sistema de dos carriles, el error de paralelismo fuerza a los bloques hacia los lados a medida que se mueve la mesa. Esto crea una carga interna cambiante, una resistencia desigual y vibraciones. El problema suele ser más notorio con una precarga más alta, mayores errores de espaciado de rieles o una mesa rígida que conecta varios bloques.
Las diferencias de altura vertical entre los rieles también pueden torcer la mesa o cambiar la distribución de carga entre los bloques. Los rieles deben alinearse según la precisión requerida por la máquina en lugar de juzgarse únicamente mediante una inspección visual.
2. Superficies de montaje desiguales o imprecisas
Rebabas, virutas de metal, abolladuras o errores de planitud locales debajo del riel pueden deformarlo después de apretar los pernos de montaje. Una pequeña área elevada puede crear una vibración repetible o un punto apretado cada vez que el bloque pasa por esa posición.
El ajuste de los pernos también es importante. Apretar los pernos al azar o aplicar un torque excesivo puede alejar el riel de su superficie de referencia prevista. Los pernos flojos pueden permitir que el riel o bloque se mueva bajo carga dinámica.
3. Precarga incorrecta
La precarga reduce el espacio interno y mejora la rigidez de la guía. Sin embargo, una precarga excesiva aumenta la resistencia a la rodadura y hace que el sistema sea más sensible a errores de instalación. También puede aumentar el calor y la vibración a mayor velocidad.
Una precarga insuficiente o una precarga perdida debido al desgaste pueden permitir que el carro se mueva bajo cargas de momento o de inversión. La precarga correcta debe seleccionarse según la rigidez requerida, la precisión de montaje, la velocidad y la carga aplicada.
4. Lubricación insuficiente o inadecuada
La lubricación crea una película protectora entre los elementos rodantes y las pistas de rodadura. Si la cantidad de lubricante es insuficiente, la viscosidad no es adecuada o la grasa se ha deteriorado, la fricción y la resistencia a la rodadura pueden volverse inestables.
El exceso de grasa también puede causar una alta resistencia, particularmente en bloques compactos y aplicaciones de alta velocidad. Después de la relubricación, permita que el bloque complete varias carreras completas para que el lubricante pueda distribuirse a través de las pistas de rodadura y vías de circulación cargadas.
5. Polvo, astillas o sellos dañados
Los contaminantes duros atrapados entre los elementos rodantes y las pistas de rodadura pueden crear hendiduras y vibraciones periódicas. Las virutas de metal también pueden dañar los sellos del bloque, permitiendo que entre más contaminación.
Revise los sellos de los extremos, los sellos inferiores, los raspadores y las tapas de los orificios de montaje del riel. En entornos de mecanizado, es posible que se requieran fuelles o cubiertas telescópicas además de los sellos de bloque estándar.
6. Carga desigual o momento excesivo
El peso total de la mesa de la máquina por sí solo no muestra la carga real en cada bloque. Una carga desplazada, una fuerza de corte o una aceleración rápida pueden generar momentos de cabeceo, guiñada y balanceo. Por tanto, un bloque puede soportar mucha más carga que los demás.
Una distancia insuficiente entre los bloques o rieles aumenta la carga causada por un momento. Aumentar el tramo de montaje o seleccionar un bloque con mayor capacidad de momento puede mejorar la estabilidad.
7. Vibración de otros componentes de la máquina
La guía lineal sólo puede transmitir vibraciones generadas en otros lugares. Las fuentes comunes incluyen desalineación del husillo de bolas, problemas con los cojinetes de soporte, errores de acoplamiento, engranajes del motor, desequilibrio de los componentes giratorios, fuerzas de corte y rigidez insuficiente del bastidor de la máquina.
Si la frecuencia de vibración cambia con la velocidad de rotación del motor en lugar de con la posición de la mesa, inspeccione el sistema de transmisión antes de concluir que la guía está defectuosa.
8. Daños en la pista de rodadura o en los elementos rodantes
Las picaduras, las hendiduras, la corrosión, las bolas o rodillos dañados y los componentes de circulación desgastados pueden producir ruidos y vibraciones repetidos. La operación continua puede extender el daño desde una cuadra hasta la vía del ferrocarril.
Si encuentra daños visibles, partículas metálicas en la grasa o molienda severa, detenga el eje e inspeccione el riel y los bloques coincidentes antes de reiniciar.
¿Cómo afecta la vibración al rendimiento de la máquina?
La vibración excesiva de la guía lineal puede afectar más que la comodidad del operador. Su efecto depende de la amplitud de la vibración, la frecuencia, la rigidez de la máquina y la sensibilidad de la aplicación.
- Precisión de posicionamiento:El movimiento del carro puede interferir con el posicionamiento y la medición estables.
- Calidad de la superficie:La vibración de las máquinas herramienta puede aparecer como marcas de vibración o una superficie mecanizada inconsistente.
- Vida del componente:Los impactos repetidos y las cargas desiguales aceleran la fatiga y el desgaste.
- Ruido:La vibración puede verse amplificada por la mesa, las cubiertas y el bastidor de la máquina.
- Estabilidad del sujetador:La vibración persistente puede contribuir al aflojamiento si las juntas no están aseguradas correctamente.
- Demanda del sistema de accionamiento:La resistencia inestable puede aumentar la fluctuación de la corriente del motor y la dificultad de control.
Diagnóstico de vibración de guía lineal paso a paso
- Confirme cuándo ocurre la vibración.Registre la posición, dirección, velocidad, aceleración y condición de carga.
- Ejecute el eje a diferentes velocidades.Determine si la vibración depende de la posición, de la velocidad o está relacionada con la aceleración.
- Inspeccione el riel expuesto.Busque contaminación, rayones, abolladuras, corrosión, superficies secas y tapas de orificios de montaje dañadas.
- Verificar la lubricación.Confirmar tipo de lubricante, condición, cantidad y entrega a cada bloque.
- Verifique los sujetadores de montaje.Inspeccione las conexiones del riel, el bloque, la mesa, el motor, la carcasa del cojinete y el acoplamiento.
- Mida la alineación del riel.Comprobar la rectitud del carril de referencia, el paralelismo del carril secundario y las diferencias de altura.
- Separe las posibles fuentes de vibración.Cuando el diseño de la máquina lo permita, inspeccione el sistema de transmisión y la guía de forma independiente.
- Inspeccione el riel y el bloque como un sistema combinado.No reemplace solo el componente visiblemente dañado sin verificar si las piezas asociadas causaron o recibieron daños.
Para conocer el procedimiento de alineación y la secuencia de medición, consulteCómo alinear con precisión una guía lineal.
Cómo reducir la vibración de la guía lineal
| Causa | Acción correctiva |
|---|---|
| Desalineación del carril | Realinee los rieles de referencia y secundarios utilizando herramientas de medición adecuadas. |
| Error en la superficie de montaje | Eliminar rebabas y contaminación; corregir la planitud de la superficie cuando sea necesario |
| Precarga inadecuada | Seleccione la precarga según la rigidez, la velocidad, la carga y la precisión de la instalación. |
| Problema de lubricación | Utilice un lubricante compatible y ajuste la cantidad y el intervalo de relubricación. |
| Contaminación | Limpiar el carril y mejorar juntas, rascadores o fundas protectoras. |
| Carga de momento excesiva | Aumente el espacio entre rieles o bloques y seleccione suficiente capacidad de carga y momento |
| resonancia de la máquina | Mejorar la rigidez estructural o ajustar los parámetros de velocidad, aceleración y control. |
| Daños en la pista de rodadura | Reemplace los componentes dañados después de identificar y corregir la causa original. |
La estructura de la guía también afecta la rigidez y la respuesta a las vibraciones. tipo bolaguías linealesse utilizan ampliamente para un movimiento suave y de baja fricción, mientras que las guías de rodillos proporcionan una mayor rigidez de contacto para máquinas sujetas a cargas y fuerzas de corte pesadas.
Para aplicaciones donde la deformación y la rigidez estructural son las principales preocupaciones, el DLYGuía lineal de rodillos RDutiliza rodillos cilíndricos para proporcionar contacto de línea con las pistas de rodadura. El tipo de producto aún debe seleccionarse según la carga, el momento, la precisión, la velocidad, el espacio de instalación y la rigidez de la máquina, en lugar de solo por la vibración.
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