Guías de carril de perfil: tipos / función / vida útil / mantenimiento / alternativas
Guías de carril de perfil: Únase a nosotros mientras exploramos el mundo de las guías de carril de perfil. Nuestro artículo destaca los diferentes tipos de guías de carril de perfil y sus funciones. Aprenda cómo maximizar la vida útil con un mantenimiento adecuado y eche un vistazo a posibles alternativas en esta área crítica de la tecnología de movimiento lineal.
Descripción general de guías de carril de perfil
Las guías de carril de perfil son componentes mecánicos destinados a permitir un movimiento lineal guiado. Estos sistemas se pueden adaptar a requisitos específicos y se utilizan en una amplia gama de condiciones de funcionamiento gracias a sus diferentes versiones y diseños. Sus usos van desde un entorno operativo duro y exigente hasta la automatización de procesos de alta precisión.
Asimismo, han demostrado su eficacia en muchos sectores y en la automatización industrial. Las guías de carril de perfil se utilizan, entre otros, en la construcción de máquinas y máquinas personalizadas, en la ingeniería farmacéutica, en el equipamiento médico, en la industria alimentaria y en la técnica de transporte. Las guías de carril de perfil también se utilizan a menudo en máquinas envasadoras y paletizadoras. La aplicación e integración en tecnología de manipulación y automatización es ahora una práctica común.
Tipos de guías de carril de perfil
Una guía de carril de perfil es una opción comúnmente utilizada en ingeniería mecánica para permitir el movimiento lineal con grados de libertad fijos. Dependiendo del diseño y del tipo de guía lineal, el movimiento lineal puede realizarse tanto en línea recta como en curva.
Las guías lineales se pueden distinguir por el tipo de disposición de rodamientos.
En las unidades de rodamientos lineales se utilizan, por ejemplo, barras redondas o rectangulares que pueden ser guiadas por uno o varios casquillos lineales de bolas o casquillos de rodamiento liso o casquillos de bolas.
En este artículo hablaremos principalmente de la guía de carril de perfil con cuerpo rodante y rodamiento liso.
Descripción y función de las guías de carril de perfil
Las guías de carril de perfil son dispositivos para guiar y posicionar el movimiento lineal. El movimiento lineal es guiado por un carril de perfil y por uno o varios carros guía. Se absorben fuerzas de todas las direcciones transversales.
Dependiendo de las necesidades, el carril de perfil puede estar fabricado en acero, acero inoxidable o también puede tener la superficie tratada correspondientemente.
Descripción de guías de carril de perfil del cojinete
Las guías de carril de perfil con cojinetes utilizan cuerpos rodantes como dispositivo de rodamiento entre el carril lineal y el carro guía, lo que a menudo se denomina carro. Como cuerpos de rodillos se pueden utilizar bolas, rodillos o agujas, diferenciándose las diferentes configuraciones principalmente en el coeficiente de fricción, la capacidad de carga y el tamaño del paquete.
Las fuerzas actuantes son absorbidas y disipadas por los cuerpos rodantes. Los cojinetes con rodillos pueden absorber capacidades de carga muy elevadas. Se utilizan elementos separadores adicionales para evitar el contacto entre los cuerpos de los rodillos. Este enfoque implica normalmente el uso de una jaula de carrocería rodante o también de una cadena de carrocería rodante. Este diseño reduce el ruido, la vibración y el desgaste, haciendo así que el mantenimiento sea más fácil y conveniente.
Dependiendo de la geometría del carril y de la elección del cuerpo del rodillo, se crea una distribución de carga correspondiente en las superficies de contacto de la pista de rodadura, lo que influye en la capacidad de carga y la resistencia a la fricción. Debido a la superficie de contacto relativamente pequeña entre el cuerpo del rodillo y la pista de rodadura del carril guía, el coeficiente de fricción es muy bajo en comparación con las guías deslizantes, lo que requiere un par de arranque muy bajo y genera menos calor inducido por la fricción.
A pesar de su peso propio, los sistemas de cojinetes han demostrado su eficacia en el transporte de cargas más elevadas con elevadas aceleraciones y velocidades de desplazamiento. Si se requiere una alta precisión para la guía de carril de perfil, la rigidez requerida del sistema de guía se puede lograr con una precarga correspondientemente alta. Una guía de carril de perfil con baja precarga se caracteriza sobre todo por una facilidad de movimiento y un menor desgaste, acompañado de una menor precisión.
El uso en áreas sensibles de equipos médicos, la industria farmacéutica y de procesamiento de electrónica, así como en entornos industriales limpios y tecnología de salas blancas, impone altas exigencias en cuanto a sellado y lubricación de guías lineales. Contamos con versiones con sellos, cubiertas y opciones de lubricación especiales.
Para proteger las guías de carril de perfil contra la entrada de suciedad y partículas se pueden prever sellos o juntas y rascadores en todos los lados. Dependiendo del material de la junta y del concepto de montaje, una alta estanqueidad también tiene un efecto de resistencia en las pistas de rodadura. En cualquier caso es necesario un mantenimiento y revisión regulares. Una lubricación adecuada también es esencial para prevenir la corrosión y reducir la fricción y el desgaste.
En este sentido, la elección del lubricante adecuado juega un papel decisivo. El principio de circulación ejerce una carga uniforme sobre todos los elementos rodantes y el lubricante introducido se puede distribuir uniformemente. El carril de perfil y también el carro guía pueden recubrirse según la aplicación respectiva de la guía de carril de perfil. Los cuerpos de los rodillos generalmente no están recubiertos. Están protegidos contra la corrosión mediante una lubricación regular.
Descripción de las guías de carril de perfil con rodamiento liso
Además de los rodamientos de rodillos en la ingeniería mecánica tradicional y en la construcción de máquinas personalizadas, las guías deslizantes son el tipo de rodamiento más utilizado. Los rodamientos lisos tienen un diseño simple y no tienen partes móviles. Como resultado, tienen un peso propio muy reducido, que debe acelerarse durante la marcha.
En las guías de rodamiento, las superficies de deslizamiento están hechas de materiales especiales, tratadas con un recubrimiento adecuado y, si es necesario, se utilizan lubricantes adecuados para lograr la menor fricción de deslizamiento posible. También es posible incorporar un lubricante seco en los materiales de la guía deslizante, lo que permite una lubricación sin grasa ni aceite. Este tipo de lubricación reduce la cantidad de suciedad en el carril guía. El casquillo de rodamiento liso expulsa las partículas de suciedad adheridas del carril guía. En comparación con los cojinetes, los rodamientos de fricción tienen una superficie de contacto relativamente grande entre el cuerpo deslizante y la superficie de apoyo, lo que los hace más resistentes a influencias externas como vibraciones y golpes. Además de una muy buena amortiguación de vibraciones, suelen caracterizarse por buenas propiedades de funcionamiento de emergencia.
Una gran ventaja de las guías deslizantes es su bajo peso, que permite velocidades de aceleración y desplazamiento extremadamente altas al transportar cargas útiles más pequeñas. Otra ventaja es la baja emisión de ruido que se mantiene constante a lo largo del recorrido.
Mantenimiento y lubricación de guías de carril de perfil
Un concepto de lubricación inteligente aumenta la vida útil, reduce los intervalos de mantenimiento al mínimo y mantiene bajos los costes de mantenimiento.
Las guías lineales y las guías de carril de perfil deben lubricarse periódicamente para reducir la fricción y el desgaste. El intervalo de lubricación varía según la aplicación y las condiciones ambientales.
No se debe introducir demasiado lubricante en la guía lineal, ya que un exceso de lubricante puede provocar una mayor resistencia y daños.
Recomendamos comprobar el rendimiento de la lubricación a intervalos más cortos y ajustarlo gradualmente a las condiciones de funcionamiento locales.
Para guías de carril de perfil más pequeño, como por ejemplo guías lineales en miniatura, la guía lineal se puede lubricar sobre el carril lineal. Para ello se puede aplicar lubricante sobre las pistas de rodadura del carril lineal. Las guías lineales más grandes suelen tener carros guía con un adaptador de lubricación para guiar el lubricante a los lugares deseados.
Existen varios lubricantes y tipos de lubricación que se pueden utilizar en guías lineales. Si la lubricación con aceite o con grasa tiene sentido depende del diseño del rodamiento, los requisitos y las condiciones de funcionamiento. La lubricación se puede realizar de diferentes formas.
En la lubricación manual, el lubricante se suministra manualmente a los puntos de lubricación con un cepillo, un recipiente de aceite o una pistola de engrase. Para la lubricación de por vida, los materiales ya están provistos de fábrica de lubricante, que es suficiente para la vida útil del rodamiento. Para evitar fugas prematuras o contaminación del lubricante, los puntos de lubricación están asegurados mediante juntas y tapas.
Además de la lubricación, es importante controlar el estado de la guía lineal mediante inspecciones y mantenimiento periódicos.
Esto incluye una inspección visual periódica de los componentes y del carril de perfil para detectar signos de desgaste, abrasión y suciedad. También se deberá realizar una limpieza periódica de los carriles guía y, en su caso, otras actividades que se tomarán del plan de mantenimiento de las instrucciones de montaje.
Vida útil de la guía lineal
Para determinar la vida útil es necesario definir las condiciones de funcionamiento y la capacidad de carga. Esto depende no solo de la carga aplicada, el par de arranque y la lubricación, sino también de muchos otros factores que influyen.
Después de determinar la capacidad de carga nominal, se puede calcular la vida útil de una guía de carril de perfil dependiendo de la aplicación.
Los siguientes enlaces proporcionan la información necesaria para calcular la vida útil de una guía lineal y el diseño de guías de carril de perfil.
Alternativas a las guías de carril de perfil
Las guías de cola de milano son una posible alternativa a las guías de carril de perfil, especialmente en aplicaciones que requieren alta capacidad de carga, estabilidad y precisión.
Las guías de cola de milano se componen de una cavidad trapezoidal y un carril guía adecuado. El carro tiene una cola de milano que encaja en el carril guía. Esta estructura ofrece una guía estable y de baja fricción. Las guías de cola de milano suelen estar diseñadas para cargas elevadas y pueden transportar piezas de trabajo pesadas. Ofrecen alta precisión y repetibilidad, lo que los hace adecuadas para aplicaciones con tolerancias estrictas.
