Inercia del acoplamiento en ejes servo

Por qué la inercia se olvida más que el par

Un par insuficiente se ve: «no se mueve». Una inercia mal emparejada se ve menos: «se mueve pero no se afina» — sobreoscilación, vibración, ganancias que no suben, posicionamiento más lento de lo previsto. Muchos problemas de ejes servo acaban en la inercia del acoplamiento y de la carga, no en los parámetros del drive.

Las tres fórmulas necesarias

1) Inercia de un cilindro macizo: J = ½mr² (m masa, r radio): suficiente para cubos y husillos. 2) Relación de inercias: inercia total de la carga referida al eje del motor ÷ inercia del rotor. Los manuales del fabricante suelen pedir mantenerla baja (regla habitual: por debajo de unos 5–10:1; confirme el valor en su manual). 3) Referencia: husillo, cremallera y correa deben referirse al eje del motor por la relación de transmisión; no se suman directamente.

Aluminio o inoxidable

A iguales dimensiones, el acero inoxidable es unas tres veces más denso que el aluminio: la diferencia de inercia es grande. En la práctica: en ejes rápidos y dinámicos (servo, indexado, placement) prefiera membranas o fuelles de aluminio; en ejes pesados, corrosivos o lentos el inoxidable es adecuado y la inercia pasa a segundo plano. Y a igual material, la inercia crece rápido con el diámetro exterior: para un par dado suele ser mejor un cuerpo de menor diámetro y mayor longitud.

Un error frecuente

«Con par suficiente es suficiente» es el error más común en ejes servo. El par decide si rompe; la inercia, si se afina. Si al subir ganancias aparece vibración, o el posicionamiento siempre queda algo fuera, calcule la relación de inercias antes de cambiar piezas: podemos dimensionar el acoplamiento junto con la inercia del rotor de su motor y sus datos de carga.