Elevadores de Husillo & Sistemas de Elevación

Un elevador de husillo, conocido también como jack o gato, es un dispositivo mecánico capaz de posicionar grandes cargas mediante la combinación de un tornillo de bolas o maquinado y un conjunto de engranajes.

Es común encontrar tres opciones en el tipo de tornillo, Tornillo Maquinado con tuerca ACME o un Tornillo Maquinado con tuerca trapezoidal.

La diferencia entre ellos son sus flancos inclinados y la normativa que representan. Una tuerca ACME es común en las máquinas con diseño en unidades imperiales (pulgadas, pies, libras, etc). La rosca trapezoidal en cambio es un estándar métrico. Ambos comparten la propiedad de ser sistemas de alta fricción.

La tercera opción es un tornillo con recirculación de bolas, a diferencia de las dos anteriores es un mecanismo de muy baja fricción y por lo tanto mayor eficiencia.

El sistema de engranaje interno es otro elemento importante del Jack. Las dos opciones más comunes son engranes sin fin corona o engranes cónicos helicoidales.

En general los elevadores de husillo no son recomendados para aplicaciones continuas, es decir que en el perfil de movimiento debe de existir un tiempo de reposo de al menos el 70% del ciclo de trabajo. Por ejemplo si el tiempo de ciclo de la aplicación dura 20 segundos, el sistema debe de estar detenido como mínimo 14 segundos.

Los elevadores de tornillo con recirculación de bolas suelen operar ciclos de trabajo más largos, hasta de un 50%. Es decir, que el tiempo de reposo será igual al tiempo de movimiento.

Cuando necesitamos sistemas con tiempos de reposo menores al 50% o aplicaciones continuas donde no existe el reposo, es necesario recurrir a otro tipo de soluciones o tecnologías, como pueden ser actuadores de tornillo de bolas o tornillos planetarios.

Características Importantes de un Jack

• Alta capacidad de carga: Hasta 250 toneladas con un solo dispositivo. En sistemas con varios elevadores es posible manipular cargas mayores.
• Bajo costo: Los jacks son actuadores económicos respecto a otras tecnologías. Un actuador de tornillo planetario de la misma capacidad puede costar entre 3 o 4 veces más que un elevador de husillo.
• Sistema Robusto: Estos equipos soportan condiciones duras de trabajo, es posible recubrirlos con acabados epoxicos, niquelados, anodizados para resistir la corrosión, entre muchos otros.
• Control de posición: Esto es posible mediante el uso de potenciómetros, encoders o sensores de limite de carrera.
• Control de velocidad: Cuando la aplicación en cuestión utiliza un motor de AC podemos usar un variador para realizar esta tarea.
• Control de movimiento: Es posible a través de una brida y un cople usar un servomotor para tener un control de posición, aceleración, velocidad y torque en el jack.
• Bajo consumo de energía: Los dos transformaciones mecánicas que conforman un elevador de husillo funcionan como reductores de velocidad que en consecuencia producen una multiplicación de torque. Podemos encontrar radios de reducción en los sistemas de engranaje desde 6 hasta 25 a 1. Adicionalmente el paso del tornillo puede variar, siendo normalmente el de 5 mm el más pequeño disponible.
• Tensión y compresión: Un jack puede desplazar una carga en ambos sentidos o ejercer fuerzas de proceso en las dos direcciones de desplazamiento.

Posteriormente escribiremos mas sobre este tipo de dispositivo, tipos de configuración y diseño, pandeo y flexión en tornillos, self-locking y aplicaciones comunes.

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