Velocidad / Torsión

La velocidad es el número de revoluciones por minuto (rpm) o por segundo (r/s) que realiza un objeto giratorio. Indica la rapidez con la que algo gira alrededor de su eje. La velocidad puede medirse en diversas máquinas y dispositivos, por ejemplo motores, turbinas, taladros, vehículos, etc.

Existen diferentes métodos para medir la velocidad, en función del objeto y de la precisión requerida. He aquí algunos métodos habituales:

1. Medición mecánica de la velocidad: Este método utiliza un totalizador mecánico o tacómetro que se conecta directamente al objeto giratorio. El contador cuenta las revoluciones e indica la velocidad.

2. Medición óptica de la velocidad: Aquí se utiliza un sensor óptico que detecta las marcas giratorias o los reflejos en el objeto. Los cambios en la detección óptica se convierten en señales electrónicas y se calcula la velocidad.

3. Medición de la velocidad magnética: Este método se basa en campos magnéticos. Un sensor magnético registra los cambios en el campo magnético provocados por la rotación del objeto. Los datos medidos se convierten en señales electrónicas y se calcula la velocidad.

4. Medición inductiva de la velocidad: Aquí se utiliza un sensor inductivo, que genera una tensión eléctrica cuando el objeto se mueve. Se mide la tensión generada y se calcula la velocidad.

La elección del método depende de varios factores, como el tipo de objeto, la precisión deseada y el entorno en el que se realiza la medición.

La velocidad es un parámetro importante para el funcionamiento de máquinas y motores. Indica la rapidez con la que un componente giratorio gira alrededor de su eje y se mide en revoluciones por minuto (rpm) o en hercios (Hz).

La velocidad influye directamente en la potencia y el par que puede generar una máquina o un motor. En los motores, el régimen determina la velocidad a la que trabajan los pistones en el cilindro y, por tanto, la potencia que se genera. Por lo general, una mayor velocidad conduce a un mayor rendimiento, mientras que una menor velocidad conduce a un menor rendimiento.

Además, la velocidad también influye en la eficacia y el consumo energético de una máquina o un motor. En muchos casos, se requiere una velocidad óptima para lograr el máximo rendimiento con el mínimo consumo de energía.

La velocidad también puede influir en la vida útil de las máquinas y los motores. Una velocidad demasiado alta puede provocar un desgaste excesivo, mientras que una velocidad demasiado baja puede provocar daños debido a una lubricación insuficiente.

En general, la velocidad desempeña un papel decisivo en el funcionamiento, el rendimiento, la eficacia y la vida útil de las máquinas y los motores. Por lo tanto, un control y una supervisión adecuados de la velocidad son de gran importancia.

Un aumento de la velocidad suele conllevar una reducción del par motor. Esto se debe a que el par de una máquina o motor es el producto de la fuerza y el brazo de palanca. A velocidades más altas, el tiempo en el que la fuerza actúa sobre el brazo de palanca se acorta, lo que reduce el par. Esto se representa mediante la ecuación para el par, T=F * r, donde T es el par, F es la fuerza y r es el brazo de palanca. Con una fuerza F constante, una mayor velocidad conduce a una menor distancia r del brazo de palanca y, por tanto, a un menor par T. Sin embargo, también hay casos en los que una mayor velocidad puede conducir a un aumento del par debido a diseños y mecanismos especiales, pero no es la regla.

La velocidad y el par de un motor están influidos por diversos factores, entre ellos

1. Tensión: La tensión aplicada al motor influye tanto en la velocidad como en el par. Un voltaje más alto conduce generalmente a una mayor velocidad y a un par más elevado.

2. La última: La carga aplicada al motor también influye en la velocidad y el par. Una carga más elevada se traduce normalmente en una velocidad y un par inferiores.

3. Diseño del motor: El diseño del motor, incluido el número de bobinados y el tamaño de los rotores, influye en la velocidad y el par. Los motores con más bobinados suelen tener una velocidad más baja y un par más alto.

4. Tipo de motor: El tipo de motor, como un motor de corriente continua o un motor de corriente alterna, también influye en la velocidad y el par. Los distintos tipos de motor tienen características y propiedades de rendimiento diferentes.

5. Control: La forma en que se controla el motor también influye en la velocidad y el par. Un control preciso y eficaz puede ayudar a alcanzar la velocidad y el par deseados.

6. Temperatura ambiente: La temperatura ambiente también puede influir en el rendimiento del motor. Las temperaturas más elevadas pueden provocar una reducción de la velocidad y del par motor.

Es importante tener en cuenta que estos factores no deben considerarse de forma aislada, sino que funcionan en combinación para determinar la velocidad y el par de un motor.

La velocidad nominal es la velocidad a la que debe funcionar un motor o una máquina en condiciones normales de funcionamiento. A menudo lo especifica el fabricante e indica la velocidad a la que se alcanza un rendimiento y una eficacia óptimos. La velocidad nominal suele ser inferior a la velocidad máxima.

La velocidad máxima, por su parte, es la velocidad más alta posible que puede alcanzar un motor o una máquina sin sufrir daños. Indica la velocidad máxima a la que puede girar el motor antes de sobrecalentarse o sufrir otros daños. La velocidad máxima suele ser superior a la nominal, pero no debe alcanzarse ni superarse de forma continua.

La velocidad de un motor puede controlarse o regularse de varias maneras. He aquí algunos métodos habituales:

1. Válvula de mariposa: En los motores de combustión, la velocidad puede controlarse mediante la posición de la válvula de mariposa. Abrir o cerrar la válvula de mariposa limita el caudal de aire que llega al motor, lo que influye en la velocidad.

2. Inyección de combustible: En los motores de combustión modernos, la velocidad suele estar controlada por la cantidad de combustible inyectado. Más combustible conlleva un mayor régimen del motor y viceversa.

3. Control electrónico de la velocidad: Las unidades de control electrónico pueden supervisar y controlar con precisión la velocidad de un motor. Por ejemplo, puede ajustar la cantidad de inyección y el avance del encendido para mantener el régimen deseado del motor.

4. Caja de cambios: En los vehículos, la velocidad puede ser controlada por la transmisión. Al cambiar de marcha, se puede ajustar el régimen del motor para influir en el par y la velocidad del vehículo.

5. Variador de frecuencia: Con los motores eléctricos, la velocidad puede controlarse con un variador de frecuencia. Este dispositivo modifica la frecuencia de la corriente suministrada al motor para aumentar o disminuir la velocidad.

6. Controladores mecánicos: Con los motores más antiguos, a veces se utilizan reguladores mecánicos para ajustar la velocidad. Estos reguladores pueden, por ejemplo, ajustar el tamaño de la abertura de entrada o el caudal de agua de refrigeración para regular la velocidad.

Existen muchos otros métodos y tecnologías específicos para el control de la velocidad, que pueden variar en función del motor y la aplicación.

El par y la potencia de un motor están estrechamente relacionados. El par es la fuerza que actúa sobre un eje o una pala del rotor y que hace girar el motor. Normalmente se mide en Newton metros (Nm).

La potencia de un motor, en cambio, es el trabajo que realiza por unidad de tiempo. Se mide en vatios (W). La potencia de un motor puede calcularse multiplicando el par por la velocidad angular.

Expresada matemáticamente, la fórmula es Potencia (W)=Par (Nm) * Velocidad angular (rueda/s)

Dado que la velocidad angular (rad/s) es la velocidad a la que gira el motor, puede decirse que la potencia de un motor es directamente proporcional al par y a la velocidad angular.

Un motor con un par mayor puede generar más potencia y, por tanto, realizar más trabajo. Un motor con una velocidad angular mayor puede girar más rápido y, por tanto, realizar más trabajo por unidad de tiempo.

Es importante tener en cuenta que par motor y potencia no son lo mismo. Un motor puede tener un par elevado pero una potencia baja si gira muy lentamente. A la inversa, un motor con una potencia elevada puede tener un par inferior si gira muy deprisa.

El par motor desempeña un papel decisivo en la aceleración de un vehículo. Es una magnitud física que indica cuánta fuerza ejerce un motor sobre el eje de transmisión para poner en movimiento el vehículo.

Cuanto mayor es el par de un motor, más rápido puede acelerar el vehículo. Un par motor más alto permite al motor transferir más potencia a las ruedas y conseguir así que el vehículo se mueva más rápido.

El par se mide normalmente en Newton metros (Nm). Por tanto, un vehículo con un par motor más elevado puede generar más potencia para impulsar las ruedas y aumentar la aceleración.

Sin embargo, es importante señalar que el par motor por sí solo no es el factor decisivo. El peso total del vehículo, la relación de transmisión y otros factores también influyen en la aceleración. Por lo tanto, no basta con fijarse únicamente en el par motor para juzgar la potencia y la aceleración reales de un vehículo.