Los sistemas lineales accionados por correa son comunes en aplicaciones que requieren viajes largos y alta velocidad, como robots de pórtico y manipulación y transporte de materiales. Los motores elegidos para estos sistemas suelen ser servomotores, debido a su capacidad para controlar con precisión la posición, la velocidad y el par.
El dimensionamiento y la selección del servomotor requieren determinar los pares de accionamiento continuos e intermitentes necesarios para la aplicación. El par continuo se calcula calculando el valor cuadrático medio de todos los requisitos de par en la aplicación: par requerido para aceleración, par para velocidad constante y par para desaceleración. En la mayoría de las aplicaciones, el par máximo (intermitente) se produce durante la aceleración.
Para determinar el par cuadrático medio (continuo), primero calculamos los valores de par requeridos durante cada fase del perfil de movimiento.
Torque requerido para velocidad constante
Para un sistema de transmisión por correa, el par motor requerido a velocidad constante es simplemente la fuerza axial total (F para ) sobre la correa multiplicada por el radio (r 1 ) de la polea motriz.
T c = par requerido a velocidad constante (Nm)
F para = fuerza axial total (N)
R 1 = radio de la polea motriz (mm)
η = eficiencia del sistema de transmisión por correa
Tenga en cuenta que la eficiencia (η) del sistema de transmisión por correa está incluida en la ecuación de torsión. Esta eficiencia tiene en cuenta pérdidas como la fricción entre la correa y las poleas. También tenga en cuenta que suponemos que las poleas motrices y las poleas locas (impulsadas) tienen el mismo radio, como suele ser el caso con los sistemas de movimiento lineal impulsados por correa.
A diferencia de las transmisiones por tornillo, que a menudo enfrentan fuerzas axiales provenientes de operaciones externas como presionar o taladrar, las transmisiones por correa no están diseñadas para resistir fuerzas axiales externas. Por lo tanto, la fuerza axial total para un sistema de transmisión por correa consiste únicamente en la fuerza requerida para mover la carga, que es el peso (m * g) de la carga (tanto la carga externa como la correa) multiplicado por el coeficiente de fricción ( μ ) de la guía que soporta la carga.
m = masa de la carga movida (carga externa más correa) (kg)
g = gravedad (m/s 2 )
μ = coeficiente de fricción de la guía
Torque requerido para la aceleración
La fase de aceleración del perfil de movimiento es normalmente el período en el que se requiere el par máximo del motor, y este valor de par, Tpara, a menudo se considera un par intermitente.
El par requerido durante la aceleración incluye el par requerido a velocidad constante más el par requerido para acelerar la carga.
T to = par total requerido durante la aceleración (Nm)
T counts = par requerido debido a la aceleración (Nm)
El par debido a la aceleración se obtiene multiplicando la inercia total del sistema (J t ) por la aceleración angular (α). 
J. t = inercia total del sistema (kgm 2 )
a = aceleración angular (rad/s 2 )
La inercia total del sistema incluye la inercia del motor (ya que el motor debe superar su propia inercia), el acoplamiento, las poleas y la carga.
J. I = inercia del motor (suministrada por el fabricante) (kgm 2 )
J. c = inercia de la junta (suministrada por el fabricante) (kgm 2 )
J. p1 = inercia de la polea motriz (suministrada por el fabricante o calculada) (kgm 2 )
J. p2 = inercia de la polea tensora (suministrada por el fabricante o calculada) (kgm 2 )
J. I = inercia de carga (kgm 2 )
Aunque supusimos anteriormente que las poleas motriz y loca tienen el mismo radio, sus inercias pueden ser ligeramente diferentes ya que la polea motriz está dentada y, por lo tanto, tiene un radio ligeramente mayor y una masa mayor que la polea loca.
Los valores de inercia del motor, acoplamiento y poleas generalmente los especifican sus respectivos fabricantes. Sin embargo, es necesario calcular la inercia de la carga. Recuerde que la carga incluye la masa tanto de la carga externa como de la correa, ya que el motor debe generar suficiente par para superar la inercia de la correa.
l l = masa de la carga externa (kg)
l b = masa de la correa (kg)
R 1 = radio de la polea motriz (mm)
Para la aceleración angular, asumimos que el sistema está acelerando desde cero hasta una velocidad máxima, donde No es la velocidad angular máxima y t es el tiempo para acelerar.
N = velocidad angular máxima (rpm)
t = tiempo de aceleración (s)
Si el sistema está acelerando desde una velocidad distinta de cero, la ecuación simplemente incorporaría el cambio de velocidad (ΔN) dividido por el tiempo durante el cual ocurrió el aumento de velocidad (Δt).
Torque requerido para la desaceleración
El par motor requerido para la desaceleración es igual al par de velocidad constante menos el par debido a la aceleración.
T d = par requerido durante la desaceleración (Nm)
pareja continua
Ahora que conocemos los pares de accionamiento del motor requeridos durante la aceleración, velocidad constante y desaceleración, podemos calcular el cuadrado medio de estos valores para determinar el par continuo requerido por el motor.
T RMS = par cuadrático medio (continuo) (Nm)
t para = tiempo de aceleración (s)
t c = tiempo para velocidad constante (s)
t d = tiempo(s) de desaceleración
t total = tiempo total de movimiento (incluido cualquier tiempo de inactividad entre movimientos) (s)
Crédito de la imagen destacada: Rollon SpA
