English
Français
Türkçe
Español
Русский
En una cizalla guillotina hidráulica, el motor de la bomba no se elige por la potencia máxima del momento más duro del corte, sino por la carga equivalente (térmica) de todo el ciclo de corte; la potencia máxima se comprueba aparte para confirmar que queda por debajo del par máximo del motor. La potencia máxima se deduce del caudal que da la bomba a la presión máxima; la carga equivalente depende del número de cortes por minuto, de la duración de cada fase y del tiempo que el motor gira en vacío. Este artículo recorre paso a paso el ciclo de la guillotina para mostrar cómo se verifica la potencia del motor y qué vigilar al sustituirlo.
Guillotina hidráulica y mecánica: el papel del motor es distinto
Las cizallas guillotina tienen dos tipos de accionamiento, y la elección del motor cambia según cada uno:
- Guillotina mecánica (de volante): el motor hace girar un volante pesado mediante una correa; en el momento del corte, la energía pasa del volante a la cuchilla a través de un embrague. Entre cortes, el motor vuelve a acelerar el volante. En este diseño son decisivos la inercia del volante y la condición de arranque.
- Guillotina hidráulica: el motor acciona una bomba hidráulica; la bomba alimenta los cilindros, primero aprieta los pisadores contra la chapa y después baja la cuchilla. La carga del motor cambia en segundos junto con la presión de la bomba.
Este artículo trata la guillotina hidráulica. La viga portacuchillas, los pisadores, las válvulas de seguridad y las protecciones de manos son responsabilidad del fabricante de la máquina; la elección del motor no sustituye ni modifica estos elementos.
¿Qué vive el motor en un ciclo de corte?
Un ciclo típico de guillotina hidráulica tiene cuatro fases. En cada una, la presión de la bomba y, por tanto, la carga del motor son distintas:
| Fase | Estado hidráulico | Carga del motor |
|---|---|---|
| Espera en vacío | La bomba descarga al depósito, presión baja | Baja; solo rozamiento y pérdidas de circulación |
| Bajada de pisadores y aproximación de la cuchilla | Caudal alto, presión media | Media |
| Corte | La presión sube rápidamente al máximo | La más alta; de corta duración |
| Retorno de la cuchilla | Caudal alto al cilindro de retorno, presión baja o media | Media |
La presión de corte depende del espesor de la chapa, de la resistencia del material, de la longitud de corte y del ángulo de la cuchilla. En una máquina que corta chapa fina, la presión puede no llegar nunca al máximo. Por eso, la frecuencia con la que se corta la chapa más gruesa de la tabla de capacidad influye directamente en la carga del motor.
Potencia máxima y potencia equivalente: dos comprobaciones distintas
La potencia máxima es la que absorbe la bomba a la presión máxima y con el caudal de ese instante. El cálculo aproximado divide el producto de presión por caudal entre el rendimiento de la bomba; el valor se toma de la tabla del fabricante de la bomba o del proyecto de la máquina. Un motor asíncrono puede superar su potencia nominal en cargas breves, pero esa carga máxima no debe acercarse sin un margen seguro al par máximo del motor. La relación de par máximo del motor se consulta al fabricante del motor.
La potencia equivalente es la que determina el calentamiento del motor. Un método muy utilizado para cargas intermitentes es la media cuadrática: el cuadrado de la potencia de cada fase se multiplica por su duración, se divide entre el tiempo total del ciclo y se extrae la raíz cuadrada. La potencia nominal del motor no debe quedar por debajo de este valor equivalente. El método es una aproximación; si hay fases largas de alta presión o cortes muy frecuentes, se evalúa junto con el fabricante del motor.
Las dos comprobaciones se complementan. Un motor elegido solo por la potencia máxima resulta mayor de lo necesario y trabaja poco cargado en servicio; uno elegido solo por la media pierde velocidad durante el corte y se ralentiza, y en el caso extremo se para.
Ejemplo de cálculo hipotético: una guillotina hidráulica mediana
Los valores siguientes son cifras hipotéticas elegidas solo para mostrar el método; no son datos de una máquina real. Supongamos que cada ciclo de corte de una guillotina hidráulica dura 6 segundos:
- Fase de corte: 2 segundos, potencia de la bomba 14 kW
- Aproximación y retorno: 2 segundos en total, 6 kW
- Espera en vacío: 2 segundos, 2 kW
Media cuadrática: (14² × 2 + 6² × 2 + 2² × 2) / 6 ≈ 78,7; su raíz cuadrada es de unos 8,9 kW. Como la carga equivalente de este ciclo es de unos 8,9 kW, el motor de 11 kW, la potencia estándar inmediatamente superior, es candidato. La carga máxima de 14 kW es unas 1,3 veces la potencia nominal del motor; si esta relación queda con seguridad por debajo del par máximo del motor se confirma con los datos del motor. Si el operario espera mucho entre cortes, la carga equivalente baja aún más; si la máquina corta en serie sin pausa, la fase en vacío se acorta y la carga equivalente sube.
