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Cálculo del momento de inercia
Descripción
Este programa calcula el momento de inercia de varios cuerpos básicos y de componentes
estándar Festo. Tras entrar las dimensiones correspondientes, material y excentricidad, se
realiza el cálculo del momento de inercia de la masa. Estos valores pueden ser guardados o
impresos en una hoja de datos.
Guía del Programa
Descargar Cálculo del Momento de inercia
Versión 4.0.0.5 (758 KB) / 23.05.2002
Requerimientos del sistema
80486 o superior
Windows 3.1/95/98/NT
Idiomas
Búlgaro (bg), Checo (cs), Alemán (de), Inglés (engb), Inglés-US (enus), Español (es), Francés
(fr), Croata (hr), Húngaro (hu), Italiano (it), Japonés (ja), Coreano (ko), Lituano (lt), Polaco (pl),
Rumano (ro), Ruso (ru), Eslovaco (sk), Esloveno (sl), Chino (zhcn, zhtw), Holandés (nl)
Cálculo del momento
de inercia - 1 -
Rápida, adecuada y sencilla configuración de componentes
neumáticos
El ejemplo de cálculo pretende darle una idea de cómo pueden
planificarse eficientemente sistemas de accionamiento y cómo
optimizar sistemas existentes.
Definición del problema
Esta pieza de acero, debe girarse 180° utilizando un actuador
giratorio Festo tipo DSM-25-270-P-FW-CC (actuador giratorio con
eje hueco con brida, con amortiguadores a izquierda y derecha) en
aprox. 0,3 segundos.
Requerido
El momento de inercia de la masa permisible
Cálculo
Software Festo necesario:
El catálogo de neumática en CD-ROM
Herramienta de software: Momento de inercia de una
masa
Cálculo del momento
de inercia - 2 -
Paso 1:
Usando la herramienta de software [Momento de inercia de la
masa]:
Ejecute el catálogo de Neumática y en el menú [Software] el
programa de Momento de Inercia de una masa.
Paso 2:
Introduzca los datos para el cálculo del momento de inercia de la
masa.
Seleccione el botón [Rotor] en el menú de la derecha. Ahora
introduzca los valores del diámetro (140 mm) y el grueso (20 mm).
Haga clic en [Acero] en la parte del grosor, para calcular el
momento de inercia de la masa. El programa introduce
automáticamente el valor calculado en la tabla por medio del botón
[Añade].
En este ejemplo, el disco tiene dos rebajes. El momento de inercia
de estos dos rebajes debe descontarse del momento de inercia
del disco. Estos dos rebajes tienen forma cúbica. La longitud (50
mm), ancho (51 mm) y alto (20 mm) deben introducirse en el
campo [Forma cuadrada].
Dado que el momento de inercia del cubo es función de la
distancia desde el eje de rotación (e = 45 mm), es esencial
introducir la distancia al centro de gravedad (teorema de Steiner).
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© 2003 Festo AG & Co. KG
Cálculo del momento
de inercia - 3 -
La distancia al centro de gravedad e = 45 mm se
calcula a partir del radio del disco (70 mm),
menos la mitad de la distancia X del cubo
(25 mm).
En la caja del grueso, hay que selecionar de
nuevo [Acero]. El momento de inercia calculado
de la masa de los dos rebajes, debe ahora
restarse. Para ello, hacer doble clic en [Sustraer].
El disco está fijado a una brida de empuje del
actuador giratorio. Hay que calcular el momento
de inercia de otra masa. Los valores requeridos
ya están almacenados en el programa de
software.
Habiendo seleccionado el botón [Brida de unión
FWSR], se visualiza el valor correcto. Un clic en
la caja [Añadir] y se calcula el momento de
inercia de toda la masa.
Resultado:
El momento de inercia global es:
En el caso de un ángulo de basculamiento de
180° y de un tiempo de 0,3 s, se obtiene un
momento de inercia de la masa permisible de
aprox. 45 kgcm² según el diagrama (véase
también el catálogo Festo). El actuador giratorio
DSM-25-... está ahora adecuadamente
dimensionado.
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© 2003 Festo AG & Co. KG
Cálculo del momento
de inercia - 4 En general se aplica lo siguiente:
El momento de inercia máximo permisible
es el criterio de selección de un actuador
giratorio
Con la velocidad angular, hay un
incremento al cuadrado en la energía
cinética, que debe reducirse con cada
amortiguador.
Un aumento del tiempo de basculamiento
del actuador giratorio reduce esta
Directrices para relacionar el par, las energías
de rotación y el momento de inercia de la masa
Un par, es el producto de una fuerza por un brazo
de palanca. Un cuerpo experimenta una
aceleración angular constante y en un tiempo t gira
un ángulo J desde la posición de reposo. El ángulo
de acción de una fuerza cubre una distancia
específica s, mientras que el cuerpo mantiene la
energía rotacional T y velocidad angular w.
Esta energía rotacional depende del momento de
inercia de la masa y de la velocidad angular del
velocidad angular y por lo tanto, influye en
el momento de inercia de la masa.
Teorema de Steiner
El momento de inercia de un cuerpo rígido
en relación con cualquier eje, corresponde
al momento de inercia en relación a un eje
paralelo a este y que pasa por el centro
de gravedad de la masa, más el producto
de la masa m por el cuadrado de la
distancia entre los dos ejes.
cuerpo en movimiento. El momento de inercia de la
masa es la resistencia que un cuerpo que gira
opone a un cambio de velocidad, y en la cual
intervienen la masa del cuerpo, su posición
geométrica, la posición del eje de rotación y la
distribuciòn de la masa.
Para actuadores giratorios, el momento de inercia
de la masa de un cuerpo en movimiento es una
variable crucial, ya que toda la energía rotacional
tiene que disiparse en las posiciones finales.