Линейна направляваща устойчивост на усукванесе подобрява най-ефективно чрез намаляване на моментното рамо на товара, увеличаване на разстоянието между релси и блокове, избор на по-голям или по-дълъг водещ блок, използване на подходящо предварително натоварване и укрепване на монтажната конструкция. Простата смяна на материала на блока или по-агресивното затягане на монтажните болтове няма непременно да реши проблема с усукване-деформация.
Твърдостта на усукване трябва да се оценява на нивото на цялата направляваща система. Релсата, блокът, търкалящите се елементи, монтажната плоча, основата на машината, болтовата връзка и позицията на натоварване се деформират при моментно натоварване. В много машини носещата конструкция или направляващата подредба ограничава твърдостта, преди линейният направляващ блок да достигне своя номинален капацитет.
Какво е линейна направляваща торсионна коравина?
Твърдостта на усукване на линейния водач описва способността на направляващата система да устои на ъглова деформация, когато външен момент се опита да усуче каретката или подвижната маса.
Създава се момент, когато сила действа на разстояние от поддържащия водач:
M = F × e
M = момент, F = приложена сила, e = перпендикулярно разстояние от направляващата система
Ако същата сила се премести по-далеч от направляващата повърхност, моментът се увеличава. Това означава, че машината може да изпита прекомерно усукване, дори когато директното натоварване остава под номиналното основно натоварване на водача.
Деформацията на усукване може най-общо да се изрази като:
θ ≈ M ÷ Kθ
θ = ъглова деформация, M = приложен момент, Kθ= коравина на усукване
По-високата коравина на усукване води до по-малко ъглово изместване при същия момент. Въпреки това, няма универсална стойност на коравина за всеки „линеен направляващ плъзгач“. Стойността зависи от избрания водач, предварително натоварване, разположение на блока и носеща конструкция.
1. Намалете рамото на момента на натоварването
Намаляването на разстоянието между приложената сила и линейния водач често е най-ефективният начин за подобряване на твърдостта на системата. Тъй като моментът е равен на сила, умножена по разстояние, скъсяването на силовото рамо директно намалява момента, действащ върху направляващата система.
Практическите промени в дизайна могат да включват:
- Позициониране на работния товар по-близо до монтажната повърхност на водача
- Намаляване на височината на подвижната платформа
- Преместване на точката на рязане или затягане по-близо до центъра на водача
- Избягване на високи скоби между блоковете и товара
- Намаляване на ненужния надвес в края или отстрани на каретата
Този метод може да бъде по-ефективен от простото избиране на по-голям водач, тъй като намалява източника на торсионното натоварване, вместо само да увеличава устойчивостта на компонента към него.
2. Увеличете разстоянието между две релси
Когато две успоредни водещи релси поддържат една подвижна маса, увеличаването на разстоянието между релсите дава на системата по-широка опорна основа. Това подобрява устойчивостта на момента на търкаляне и намалява силата на реакция, пренасяна от всяка релса при един и същи външен момент.
Например, тесен чифт релси под широка платформа обикновено ще се усуква повече от релси, монтирани по-близо до краищата на платформата. Когато ширината на машината позволява, релсите трябва да бъдат позиционирани колкото е възможно по-далеч една от друга, като същевременно се поддържа точността на монтажа и структурната опора.
3. Увеличете разстоянието между блоковете
Използването на два блока на всяка релса и увеличаването на надлъжното разстояние между тях подобрява устойчивостта на моменти на наклон и отклонение. По-голямото разстояние между блоковете дава на направляващото устройство по-голяма ефективна опорна дължина.
Разстоянието трябва да бъде избрано според посоката на момента:
| Посока на момента | Полезна промяна на дизайна | Типичен ефект |
|---|---|---|
| Руло | Увеличете разстоянието между успоредните релси | Намалява усукването на масата настрани |
| Стъпка | Увеличете надлъжното разстояние между блоковете | Подобрява устойчивостта при накланяне отпред назад |
| Отклоняване | Използвайте подходящо разстояние между релсите и блоковете | Подобрява устойчивостта на въртене в хоризонталната равнина |
Повече блокове не гарантират автоматично по-висока твърдост на системата. Блоковете трябва да разпределят товара правилно, което изисква точен паралелизъм на релсите, компланарни монтажни повърхности и достатъчно твърда носеща плоча.
4. Изберете по-голям или по-дълъг линеен водещ блок
По-голямата серия водачи обикновено има по-големи канали, търкалящи се елементи и монтажни размери. Това може да увеличи товароносимостта и твърдостта, като същевременно намали еластичната деформация при същото работно натоварване.
В рамките на един водещ размер, дълъг блок обикновено осигурява по-голяма ефективна зона на натоварване и по-висок капацитет на момента, отколкото къс блок. Блок от тип фланец може също така да осигури по-широк монтажен интерфейс в зависимост от структурата на масата.
Изборът не трябва да се основава само на ширината на релсата. Сравнете радиалните, обратно-радиалните и страничните стойности на натоварването на производителя заедно с допустимите моменти на накланяне, наклон и отклонение за точния модел блок.
5. Помислете за ролков линеен водач за по-висока твърдост
Линейните водачи от тип топка използват търкалящи елементи с точков контакт, докато ролковите водачи използват цилиндрични ролки с линеен контакт. За същия общ монтажен размер правилно избраният ролков водач може да осигури по-висока твърдост и по-ниска еластична деформация при тежки или променящи се натоварвания.
Ролковите водачи от серията DLY RD са предназначени за машинни инструменти и промишлено оборудване, изискващи по-висока твърдост, товароносимост и стабилно движение при моментно натоварване. Те трябва да бъдат взети под внимание, когато водачът от тип топка не може да осигури достатъчна твърдост без използване на непрактично голям размер.
ВижтеDLY RD серия ролкови линейни направляващиза неговите налични блокови структури и посока на приложение.
6. Изберете правилното предварително натоварване
Предварителното натоварване премахва вътрешната хлабина между търкалящите се елементи и каналите. Подходящото предварително натоварване може да подобри твърдостта, да намали малкото изместване при реверсивни натоварвания и да направи реакцията на каретката по-стабилна.
Прекомерното предварително натоварване обаче може да причини:
- По-високо съпротивление при бягане
- По-голямо генериране на топлина
- По-високи изисквания за двигателна сила
- По-голяма чувствителност към несъосност на релсите
- По-кратък експлоатационен живот, когато смазването или монтажът са неадекватни
За линейни водачи със стандартен профил предварителното натоварване обикновено се определя чрез вътрешното съвпадение на блока и релсата. Не трябва да се третира като настройка на място, извършена чрез просто затягане на монтажните болтове.
За подробно обяснение прочететекак се избира предварителното натоварване на линейния водач и кога не може да се регулира.
7. Укрепване на монтажната конструкция
Водач с висока твърдост не може да компенсира гъвкава основа на машината, тънка носеща плоча или слаба свързваща скоба. Ако носещата конструкция се огъне или усуче, измерената твърдост на системата може да остане лоша дори след инсталиране на по-голям водач.
Проверете следните области:
- Дебелина и оребряване на подвижната плоча
- Равност и твърдост на монтажната повърхност на релсата
- Контакт между релсата и еталонното рамо
- Якост на скоби, свързващи товара с блоковете
- Размер на болта, разстояние между болтовете и определен момент на затягане
- Деформация на рамата на машината при реално работно натоварване
Монтажните болтове трябва да бъдат затегнати равномерно до определения въртящ момент. Прекомерният въртящ момент на болта не увеличава вътрешното предварително натоварване на водещия блок и може да изкриви релсата, монтажната повърхност или блоковата връзка.
8. Подобрете успоредността на релсите и точността на монтажа
Лошият паралелизъм може да попречи на няколко блока да споделят равномерно натоварването. Един блок може да носи непропорционално натоварване, докато другите блокове допринасят по-малко за подкрепа, което води до по-високо триене, неравномерна твърдост и преждевременно износване.
Повърхностите за монтаж трябва да са чисти, плоски и без неравности. Релсите трябва да се монтират срещу подходящи базови повърхности и да се проверят за успоредност, преди носещата плоча да бъде напълно затегната.
При DLY инспекцията на линейни направляващи блокове се фокусира не само върху това дали блокът може да се движи по релсата, но и върху последователността на движение и точността на направляващия. Блок, който се чувства прекалено стегнат, не трябва автоматично да се счита за по-твърд, тъй като замърсяването, несъответствието или разместването също могат да увеличат устойчивостта.
Кое подобрение трябва да се направи първо?
| Наблюдаван проблем | Проверете първо | Възможно подобрение |
|---|---|---|
| Масата се търкаля от една страна на друга | Разстояние между релсите и височина на товара | Раздалечете релсите и намалете вертикалното изместване на товара |
| Масата се накланя по време на ускорение или рязане | Разстояние между блоковете и твърдост на каретката | Увеличете разстоянието между блоковете и укрепете подвижната плоча |
| Голяма деформация при голямо натоварване | Размер на водача, дължина на блока и тип на подвижния елемент | Използвайте по-голям или по-дълъг блок или преценете ролков водач |
| Неравномерно съпротивление след сглобяване | Паралелност на релсите и плоскост на монтажната повърхност | Правилна инсталация преди увеличаване на предварителното натоварване |
| Малко изместване при обръщане на товара | Вътрешен луфт и структурни връзки | Потвърдете правилната степен на предварително натоварване и отстранете външното разхлабване |
Изчислете момента преди да смените ръководството
Преди да изберете по-голям водач, изчислете очакваните моменти на накланяне, наклон и отклонение от действителната сила и нейното перпендикулярно разстояние от направляващата система. След това сравнете изчислените стойности с допустимите номинални моменти на точното разположение на релсата и блока.
За изчислителни стъпки и примери за подреждане вижтеИзчисляване на натоварването на линейния водещ момент: накланяне, наклон и отклонение.
Заключение
Подобряването на устойчивостта на усукване на линейните направляващи е главно задача на проектирането на системата. Намаляването на рамото на момента и увеличаването на разстоянието между релсите или блоковете обикновено трябва да се обмисли, преди да се разчита на по-голямо предварително натоварване или по-голям блок.
Когато все още е необходима допълнителна твърдост, изберете по-голям или по-дълъг блок, оценете ролков водач, укрепете монтажната структура и се уверете, че всички блокове споделят натоварването чрез точен монтаж. Окончателният избор трябва да се основава на посоката на натоварване, момента, допустимата ъглова деформация, пространството за монтаж и необходимия експлоатационен живот.
Нуждаете се от линейно направляващо устройство с по-висока твърдост?
Изпратете DLY вашето натоварване, посока на силата, разстояние до центъра на товара, разстояние между релсите, разстояние между блокове, път, скорост и монтажен чертеж. Можем да ви помогнем да сравним подходящи конфигурации на линейни водачи от тип топка и тип ролка.
Свържете се с DLY по имейл
