Como hay muchas cosas que aprender en el asombroso mundo de las máquinas y su diseño, el par es algo importante que los ingenieros deben analizar con cuidado. Torque es una palabra reservada para la fuerza de rotación que impulsa a cualquier máquina a realizar su trabajo original de manera eficiente. Hay dos tipos distintos de par dentro del ámbito, conducción y reacción. El otro componente del par, par de reacción o fuerza es la suma vectorial igual y de direcciones opuestas de todos esos pares.
Par de reacción: Las dos áreas básicas en las que consideramos pares de reacción son su magnitud y dirección. El par de reacción y su magnitud indican la cantidad de fuerza ejercida por la máquina sobre esa estructura de soporte, mientras que la dirección muestra en qué dirección se suspende desde donde se aplicó.
La mayoría de las veces, la magnitud del par de reacción es directamente proporcional al par motor aplicado por una máquina. Las propiedades como el peso del equipo, su diseño y las condiciones operativas deciden cuánto par de reacción debe tener. Una máquina también generará un par de reacción igual y opuesto en su superficie de montaje, si produce 50 newton-metro (Nm) de par motor, por ejemplo.
Debido a que la máquina gira y [por lo tanto] se aplica una fuerza, eso hace que se determine en qué dirección se produce el torque. Los vectores de par suelen ser normales al eje de rotación de una máquina. Por lo tanto, si una máquina gira en un sentido y en el otro en sentido contrario, producirán pares de reacción en direcciones opuestas. Además, el mismo rotor visto en el sentido de las agujas del reloj tendrá un par de reacción positivo en una dirección, pero no así si se ve en el sentido contrario a las agujas del reloj.
La relación de transmisión también es un factor esencial para determinar la amplitud y el signo del par de reacción que proporciona resistencia a una máquina. Las relaciones de transmisión más altas generalmente requieren que se transmita más torque desde el eje impulsor al impulsado, lo que a su vez resulta en un mayor torque de reacción. Como resultado, los ingenieros deben tener en cuenta con mucho cuidado el aumento del par de reacción en el diseño de la máquina cuando se trata de relaciones de transmisión.
Uno de los parámetros más importantes en el diseño de máquinas, que ningún ingeniero experimentado podría supervisar, es el par de reacción. No tener en cuenta el par de reacción podría provocar que el equipo falle y también poner en peligro a ambos operadores de la máquina. Por lo tanto, en el diseño de maquinaria segura y eficiente es de vital importancia comprender tanto la magnitud como la dirección del par de reacción.
El par de reacción es un elemento importante para estimar las fuerzas experimentadas por varios componentes de la máquina y, por lo tanto, para verificar la capacidad de carga de la estructura de soporte. Al considerar cuidadosamente el par de reacción, los ingenieros pueden optimizar el diseño de la máquina y minimizar el desgaste de los componentes al tiempo que mejoran la eficiencia general del rendimiento.
Las tecnologías electrónicas de potencia han logrado avances recientes en los sistemas de transmisión de energía, como los que se encuentran en los motores eléctricos y los inversores. En comparación, los sistemas de transmisión de potencia tradicionales derivan y pasan la fuente de trabajo de la transmisión a la carga a través de una transmisión por correa o cadena. Como el diseño de estos sistemas difiere, también lo hace su par de reacción. Los valores de par de reacción más altos son característicos de los sistemas tradicionales de relación de transmisión alta. Por otro lado, los sistemas con relaciones de transmisión más bajas tienen menos par de reacción en la estructura de soporte en las configuraciones modernas.
Tabla 8-1 Métodos comunes para medir y calcular el par de reacción
En las máquinas, el par de reacción se mide y calcula utilizando diferentes métodos como; Un método común para hacerlo es utilizar una llave dinamométrica, que aplica una fuerza de rotación al equipo y mide el par resultante. En cambio, las galgas extensométricas son una herramienta común para medir el par de reacción al detectar el cambio de torsión del par aplicado en la estructura de soporte de una máquina.
Finalmente, el par de reacción pasó a desempeñar un papel importante en el diseño y funcionamiento de las máquinas. Para que dicha maquinaria sea segura y eficiente, los ingenieros deben considerar cuidadosamente la intensidad y dirección de cada fuerza sobre una pieza de la máquina, así como los efectos de las relaciones de transmisión. Una comprensión sólida de la complejidad del par de reacción permitirá a los ingenieros prevenir fallas en las máquinas, aumentar los niveles de seguridad durante la operación y aumentar la productividad general.
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