Tornillo ACME o de Rodamientos

Los husillos de avance se han utilizado ampliamente para generar movimiento lineal a partir de un motor rotativo. Pueden convertir el movimiento circular en movimiento lineal haciendo girar el husillo con la tuerca fija en su lugar o haciendo girar la tuerca mientras el husillo permanece fijo. Hoy veremos dos de los tipos de husillos más populares en la industria de la automatización: los husillos ACME y los husillos de bolas. Además, ¿cómo funciona un husillo de bolas y cómo se compara con uno ACME?

¿Qué es un husillo ACME?

Los husillos ACME usan una rosca de forma trapezoidal que se desplaza sobre el husillo de avance. A medida que el eje gira con el motor rotativo, las roscas empujan la tuerca del eje hacia adelante o hacia atrás según la dirección del giro. Esto transfiere el movimiento circular del motor a movimiento lineal en el eje. Todos los actuadores de Progressive Automations usan sistemas de accionamiento con husillo ACME. Para este ejemplo de actuadores lineales con husillo ACME, usaremos uno de nuestros mini actuadores lineales PA-14. Contamos con una amplia gama de actuadores lineales eléctricos para cualquier aplicación: ¡haz clic para ver!

 

 

Los husillos ACME ofrecen muchas ventajas para sus aplicaciones. Con el material adecuado para la tuerca, los husillos ACME pueden lograr autolubricación. Nuestros actuadores lineales utilizan tuercas de polímero, que proporcionan una fuerza de fricción muy baja. Esto puede reducir o incluso eliminar la necesidad de lubricación.

Por otro lado, la tuerca metálica puede proporcionar una mayor capacidad de carga, pero también tendrá una mayor fuerza de fricción y requerirá lubricación. Los actuadores lineales con husillo ACME suelen ser una buena elección cuando se trata de aplicaciones verticales.

 

Puede evitar el backdrive (retroceso por carga) gracias a la fricción inherente entre la rosca trapezoidal y la tuerca. Con una tuerca precargada, se puede eliminar por completo el riesgo de holgura. Esto amplía enormemente el abanico de aplicaciones de los actuadores lineales con husillo ACME.

También es más seguro para los usuarios operar su actuador lineal cuando la unidad tiene capacidad de carga estática para mantener el peso en su lugar. Otras ventajas de los husillos ACME incluyen un bajo nivel de ruido en funcionamiento y un bajo costo de fabricación.

Los husillos ACME pueden tener muchas ventajas, pero presentan dos limitaciones importantes: menor eficiencia y vidas útiles más cortas. Debido a la alta fuerza de fricción entre la tuerca y la rosca ACME, la mayoría de las unidades solo pueden alcanzar entre un 20% y un 40% de eficiencia, dependiendo del material de la tuerca y del husillo de avance. Si bien esto evita el backdrive de las unidades, también requiere más par del motor para lograr la misma fuerza en comparación con su homólogo de husillo de bolas. Esto significa que el uso de husillos ACME tendrá menores valores de fuerza, velocidad y ciclo de trabajo que un husillo de bolas en un actuador lineal que use el mismo motor.

 

Ventajas

• Menor costo
• Menor ruido de funcionamiento
• Evita el backdrive
• Autolubricante

 

Desventajas

• Vida útil más corta
• Menor eficiencia

 

¿Qué es un husillo de bolas?

Los husillos de bolas utilizan roscas circulares tanto en el husillo como en la tuerca, lo que proporciona una pista helicoidal por la que los rodamientos de bolas se deslizan a lo largo de las roscas. Las bolas ruedan por cada pista helicoidal a medida que se mueve la tuerca o el husillo, y empujan el husillo o la tuerca hacia adelante, creando movimiento lineal.

La eficiencia de un husillo de bolas es mayor que la de uno ACME, ya que sufre pérdidas por fricción mínimas gracias a las bolas. La tuerca y la rosca del husillo no hacen contacto directo, sino que se desplazan utilizando las bolas que ruedan entre ambas. Un sistema de accionamiento con husillo de bolas puede alcanzar entre un 70% y un 95% de eficiencia. Esto permitirá que los actuadores con husillo de bolas tengan mayores valores de fuerza, velocidad y ciclo de trabajo. Con menor fuerza de fricción, la tuerca y el husillo sufren menos desgaste físico y, por lo tanto, tienen una vida útil más larga.

 

 

El principal inconveniente de los actuadores lineales con husillo de bolas es que pueden retroceder por carga con facilidad debido a su baja fricción interna. Esto genera una preocupación de seguridad para los usuarios, ya que no pueden mantener la carga en su lugar cuando no están en funcionamiento, a menos que se disponga de un sistema de frenado. Cuando un actuador lineal con husillo de bolas está en funcionamiento, las bolas ruedan constantemente dentro de la tuerca y del husillo, lo que provoca un mayor nivel de ruido que su homólogo con husillo ACME. El costo de fabricación de los husillos de bolas también es mayor que el de los husillos ACME.

 

Ventajas

• Mayor eficiencia
• Vida útil más larga
• Mayor ciclo de trabajo
• Mayor velocidad

 

Desventajas

• Mayor ruido de funcionamiento
• Backdrive
• Mayor costo

 

El nuevo y mejorado mini actuador PA-01 (actualización del PA-14) es el modelo actual que ofrecemos, con una variedad de ventajas adicionales. Para una comparación, consulta las tablas a continuación y ¡actualiza con confianza!

	PA-01	PA-14
Opciones de carga dinámica	16, 28, 56, 112, 169, 225 lbs	35, 50, 75, 110, 150 lbs
Carga máxima	225 lbs	150 lbs
Velocidad máxima	3.54 "/seg	2.00"/seg
Grado de protección (IP)	IP65	IP54
Opciones de carrera	1" to 40"	1" to 40"
Retroalimentación por efecto Hall	Opcional	No

Conclusión: husillo ACME vs husillo de bolas

Tanto los husillos ACME como los husillos de bolas se utilizan ampliamente en la industria de la automatización. En Progressive Automations, usamos husillos ACME porque ofrecen un diseño más fiable para aplicaciones generales. La ausencia de backdrive y el bajo costo hacen de este diseño una solución muy flexible para la mayoría de las aplicaciones de movimiento lineal automatizado. Los husillos de bolas, por su parte, ofrecen una solución más costosa y de alcance más reducido, pero con calificaciones de rendimiento superiores.