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Qué es par motor y pautas para calcularlo correctamente

¿Alguna vez te has planteado qué es par motor? ¿Te gustaría saber cómo calcularlo? Tranquilo, en el siguiente post profundizamos sobre este término y te damos las pautas para calcularlo correctamente.

El par motor o torque motor, como también es conocido, es una magnitud física que mide el momento de fuerza que se ha de aplicar a un eje que gira sobre sí mismo a una determinada velocidad. Es el momento de fuerza que ejerce un motor sobre el eje de transmisión de potencia; la tendencia de fuerza para girar un objeto alrededor de un eje o punto de apoyo.

Cada vez que se produce una detonación en un cilindro se libera energía que produce el giro del motor. Y el par motor es utilizado para medir esta fuerza que es entregada en forma de rotación.

Para que resulte más sencillo de entender, el torque de un motor es la fuerza de empuje que va a tener el eje de salida, dato independiente del tiempo que tarde en ejercer esa fuerza, eso sería la potencia.

La potencia producida por el par motor es proporcional a la velocidad angular del eje de transmisión.

Si asociamos estos conceptos a un motorreductor, par (M) es la fuerza que realiza el eje de salida. Esta depende del motor y aumentará en relación con la reducción.

 

Potencia mecánica y potencia eléctrica

A pesar de que potencia y par motor no son lo mismo, están interrelacionados. Ambos conceptos hacen referencia a la fuerza que genera un motor y la rapidez a la que puede trabajar.

La potencia depende directamente del par y del régimen de giro. Si aumentan cualquiera de las dos, ésta aumentará.

Muchas veces el problema más común con el que nos encontramos es no saber diferenciar la potencia mecánica y la eléctrica. ¿Te gustaría distinguir ambos conceptos y saber cómo calcularlas? ¡Sigue leyendo!

Potencia mecánica (W): Esta potencia se puede comparar con el par (M). Para calcular este dato es necesario conocer el par y la velocidad angular (w) (esta se calcula con el dato de la velocidad de salida en el punto de par elegido).

           W= M (Nm) x w (rad/s)

           W =16,4 Nm (dato del par a máximo rendimiento en Nm) x velocidad (a máximo rendimiento en rad/s)

           10 r.p.m = 10× (1 revolución)/min×(1 min)/(60 s)×(2π rad)/(1 revolución)= (10 x 2 x π)/60= 1,047 rad/s

  W =16,4 Nm x 1,047 rad/s= 17 W

 

Potencia eléctrica (W): Esta potencia depende del consumo eléctrico y del voltaje. Se calcula con el voltaje (V) y el consumo eléctrico (I).

             W= V x I

             W = 24V x 1,4 = 33,6 w

 

Concepto de par o torque en un motorreductor

El torque o par es una fuerza de giro cuyas unidades son kilogramos – metro, libra – pie, libras – pulgada o Newton – metro.

Este torque o par mezclado con un tiempo de realización, aplicación o ejecución se convierte en potencia:

Un motor eléctrico tiene una determinada potencia en HP – potencia de los caballos de tiro- y tiene una cierta velocidad de operación a la cual gira la flecha de salida.

Tanto la velocidad como la potencia llevan aparejado un cierto torque o par que puede liberar el motor.

Cuanto más alto es el par más grande será la carga que podamos girar, por ello, del par dependerá que podamos o no girar una determinada carga.

En cambio, la rapidez con la que podamos girar esa carga dependerá de la potencia del motorreductor.

La combinación de potencia, par y velocidad en un motor o motorreductor se articula bajo la siguiente fórmula:

PAR (en kg-m) = Potencia (en HP) x 716 / Velocidad de giro de la flecha del motor o reductor (rpm)

RPM = número de giros de la flecha por minuto

T= HP·716/RPM en kg-m

 

Es por ello que para una potencia dada, cuanto más baja sea la velocidad final de giro de la flecha del motorreductor, más alto será el par aunque la potencia siga siendo la misma. Y cuanto más alta sea la velocidad final del reductor o motorreductor, más bajo será el par aun cuando la potencia sea la misma.

Si sabemos que par necesitamos para mover la carga y a qué velocidad de giro se realiza adecuadamente el trabajo que requerimos, podremos calcular el motorreductor y la potencia del motor necesarios.

 

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Cálculo de la relación de reducción

Este concepto también es crítico a la hora de trabajar con los conceptos mencionados hasta ahora. En concreto,  la relación de reducción de una cadena cinemática describe la relación entre las revoluciones por minuto (rpm) del eje de entrada y las rpm del eje de salida, siempre que queramos incrementar el par, reducir la velocidad o ambas cosas.

 

¿Cómo se calcula la relación de reducción?

Por ejemplo, si tenemos un sistema formado por tres tramos en el que el eje motriz gira a la velocidad N1, por cada grupo montado se producirá una reducción de velocidad que estará en la misma proporción que los diámetros de las poleas engranadas.  Pero si el número de dientes (Z) de cada rueda no es igual, se cumplen las siguientes relaciones:

N2= N1·(Za/Zb)

N3= N2·(Zc/Zf)

N4= N3·(Ze/Zf)

En este caso tenemos que la velocidad del eje útil respecto a la del eje motriz es:

N4=N1·(Za/Zb)·(Zc·Zd)·(Ze·Zf)  

N4= N1(Za·Zc·Ze)/ (Zb·Zd·Zf)         

 

Si lo que buscamos es calcular la relación de transmisión de este sistema deberemos multiplicar entre sí las diferentes relaciones:

Si para construir el tren de engranajes se emplean ruedas dentadas dobles iguales, se cumplirá:

Za = Zc = Ze y Zb = Zd = Zf

 

Por último, para un sistema de tres tramos:

  • Velocidad del eje de salida:

    N4=N1·(Za/Zb)³

  • Relación de transmisión:

    i= (Zb/Za)³

Una vez clarificado qué es par motor, cómo calcularlo y cómo se modifica, podrás elegir con mayor facilidad el motor o motorreductor necesario para llevar a cabo tu invento o proyecto. Desde Mootio ofrecemos un nutrido catálogo de motores y motorreductores con un amplio rango de fuerza par que ayudan tanto a ingenieros como inventores a encontrar la mejor opción según sus necesidades o aplicación.

¿Buscas un motor o un motorreductor? ¿Tienes dudas a la hora de calcular las necesidades de par, potencia o rpm de tu proyecto? Cuéntanos más sobre tu proyecto y nosotros te ayudaremos a darle movimiento.

 

BIBLIOGRAFÍA:

Tipos de engranajes y cómo saber cuál necesito

Los engranajes son cruciales en los accionamientos de motores y máquinas; aumentan el par de salida y ajustan el sentido del giro o la velocidad. Se utilizan sobre todo para transmitir movimientos giratorios, pero usando engranajes apropiados y piezas dentadas planas pueden transformar un movimiento alternativo en giratorio y viceversa. ¿Conoces los distintos tipos de engranajes y sus propiedades?

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