robótica
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KTR Kupplungstechnik, GmbH www.ktr.com
informação técnico-comercial
Redução de vibrações torcionais nas máquinas-ferramenta através de uma ótima seleção de elementos de transmissão mecânica Na atualidade, as máquinas de controlo numérico CNC oferecem grandes prestações relativamente à sincronização e precisão do posicionamento, tal como um elevado rendimento nas operações dinâmicas e estáticas. Para isso todos os componentes de controlo dinâmicos e do sistema devem estar bem ajustados. Através de uma correta seleção de ligações é possível reduzir os custos.
Os componentes que constituem a transmissão do acionamento são, geralmente, os elementos flexíveis com uma massa considerável. Uma distribuição de massa ou uma rigidez descompensada pode provocar frequências naturais de torção em toda a operação, que podem ainda ser maiores com os circuitos de controlo. No caso de efeitos adversos retroativos provocados por ressonâncias críticas, a qualidade superficial das peças é reduzida de forma extrema. Sobretudo quando existem duas opções para reduzir estas ressonâncias críticas: a elétrica e a construtiva. Com a opção elétrica, a amplitude de vibração é reduzida a um atraso de fase, aumentando significativamente os impulsos em curtos períodos de tempo e fazendo com que o controlo desacelere. Uma melhoria dinâmica não é possível com estas frequências.
De forma a modificar de forma construtiva a ressonância crítica, o momento de inércia e a rigidez da transmissão do acionamento deve ser considerado e ajustado tendo em conta a rigidez dos diferentes componentes que fazem parte desta transmissão do acionamento. Nesta disposição, a rigidez vem definida pelo elo mais fraco na cadeia (a rigidez axial do parafuso de esfera). Uma excessiva rigidez torcional da ligação, por exemplo a referente às ligações metálicas supõe que sejam suportadas vibrações que limitam o controlo dinâmico de velocidade e, adicionalmente, as ligações têm um desfavorável e enorme momento de inércia. De forma a dar resposta às procuras mais exigentes das unidades de posicionamento, tendo em conta a capacidade de sincronização, precisão e posiciona-
Figura 1. Representação da montagem entre um parafuso circular, um acoplamento e um rolamento fixo.
mento, tal como o comportamento estático e dinâmico, recomenda-se que a seleção da ligação seja feita tendo por base assegurar o menor momento de inércia possível, e desta forma o motor necessita de uma menor força durante o processo de aceleração, o que por sua vez se traduz num melhor desempenho. Além disso, a rigidez da ligação deve ser ligeiramente superior à rigidez mínima do eixo e deveria oferecer boas propriedades em termos de amortecimento. As ligações flexíveis cumprem, sem dúvida, os requisitos enumerados e oferecem inúmeras vantagens em aplicações com servomotores com posicionamento ajustável.
ACOPLAMENTOS TORCIALMENTE FLEXÍVEIS COMO REFERÊNCIA NA TECNOLOGIA DE POSICIONAMENTO Há vários anos que os ROTEX® GS da KTR apresentaram ao mercado um acoplamento que não só consegue grandes resultados em equipamentos primordiais para a máquina-ferramenta, como também obtém o mesmo sucesso noutro tipo de equipamentos fulcrais, e daqui resulta uma solução simples e muito dinâmica em condições extremas. Os acoplamentos tipo GS caraterizam-se por terem um baixo momento de inércia e uma ajustada rigidez dinâmica, 2 ou 3 três vezes superior do que um equipamento de correias. Por conseguinte, a ROTEX® GS atinge frequências maiores do que as frequências naturais, por exemplo em eixos principais, o que é bastante vantajoso para o controlo de todo o sistema.