Честотата на движение е важно работно условие при избора на линеен направляващ блок, но никога не трябва да се използва като единствен критерий за избор.
И двете машини могат да работят с 40 цикъла в минута, но едната може да измине само 50 mm на цикъл, докато другата измине 300 mm. Техният натрупан пробег, генериране на топлина, нужда от смазване и необходимия живот на водача ще бъдат напълно различни.
Правилният метод за избор е да се оцени пълният профил на движение: ход, дефиниция на цикъла, скорост, ускорение, посока на натоварване, моментно натоварване, ежедневно работно време, необходим експлоатационен живот, предварително натоварване, точност и работна среда.
Какво всъщност означава честота на движение?
Честотата на движение описва колко често дадена ос повтаря своето движение, но терминът може да бъде дефиниран по различен начин от различните производители на машини.
| Параметър | Смисъл | Какво да потвърдите |
|---|---|---|
| Инсулт | Еднопосочно разстояние на подвижната маса | Дали посочената стойност е еднопосочно пътуване или общо пътуване напред и назад |
| Един пълен цикъл | Едно движение напред плюс едно движение назад | Дали контролерът отчита пълен цикъл или всеки отделен ход |
| CPM | Пълни цикли на минута | Дефиниция на цикъл, време на престой и дали оста се движи непрекъснато |
| Честота на обръщане | Брой промени на посоката за минута | Пълният възвратно-постъпателен цикъл обикновено създава две обръщания |
| Работен цикъл | Процент от общото време, през което оста се движи | Време на преместване, време на престой, смени на ден и работни дни на година |
Преди да изчислите ориентировъчния живот, потвърдете как производителят на машината определя един цикъл. Ако едно движение се отчете неправилно като пълен цикъл напред-назад, изчисленото разстояние за пътуване може да бъде грешно с коефициент две.
Изчислете разстоянието за пътуване, вместо да гледате само CPM
За възвратно-постъпателна ос, в която един пълен цикъл включва един преден ход и един обратен ход:
Когато ходът е въведен в метри, резултатът е метри в минута.
Пример: Същата честота, шест пъти годишното пътуване
Помислете за две оси, които работят с 40 пълни цикъла в минута, 16 часа на ден и 250 работни дни в годината.
| Профил на движение | Инсулт | Пътуване на минута | Годишно пътуване |
|---|---|---|---|
| Ос А | 50 мм | 4 м/мин | 960 км/год |
| ос B | 300 мм | 24 м/мин | 5760 км/год |
Въпреки че двете оси имат точно една и съща честота на движение, ос B натрупва шест пъти разстоянието на пътуване. Следователно изисква много по-дълъг живот на водача или по-честа смяна.
Ето защо категории с фиксирана честота като "под 30 CPM" или "над 60 CPM" не са достатъчни за избор на линеен водещ блок.
Включете натоварвания от ускорение и обръщане на посоката
Високочестотното бутално оборудване многократно ускорява, забавя и обръща посоката. Допълнителната инерционна сила трябва да се изчислява, а не да се приема само от CPM.
- Еа= инерционна сила в нютони
- м= обща движеща се маса в килограми
- а= линейно ускорение в метри в секунда на квадрат
Общата движеща се маса трябва да включва детайла, приспособлението, масата, скобите, инструментите, кабелната верига и други аксесоари, които се движат с каретката.
За вертикална ос трябва да се включи и гравитацията:
Ускоряването нагоре обикновено увеличава натоварването на водача и задвижването. Ускоряването надолу може временно да намали гравитационния компонент, но спирането, аварийните спирания и обръщането на посоката все още могат да доведат до високи пикови натоварвания.
Не пренебрегвайте изместените натоварвания и моменти
Ако центърът на натоварване е над, до или пред водещия блок, той създава момент на преобръщане:
- М= моментно натоварване
- Е= приложена сила
- ч= перпендикулярно разстояние от силата до монтажната равнина на водача
При оборудване с голямо ускорение инерционната сила действа през центъра на тежестта. Висока каретка, конзолен инструмент или офсетен детайл могат следователно да създадат значителен момент на наклон, отклонение или накланяне по време на всяко обръщане.
Увеличаването на разстоянието между две релси или между два блока често намалява концентрацията на натоварване по-ефективно, отколкото просто избирането на по-широка релса.
За по-подробен метод за разпределение на натоварването вижтеКак да изберете линейна направляваща релса и товароносимост на каретката.
Изчислете необходимия живот на линейната направляваща
Честотата на движение влияе върху избора на водач главно защото променя натрупаното разстояние за пътуване и броя на събитията за ускорение и забавяне.
За линеен водач от сферичен тип, чиято каталожна номинална стойност на динамично натоварване е определена с помощта на референтен номинален живот от 50 km, опростеното изчисление на живота е:
- Л10= номинален експлоатационен живот
- В= основна динамична товароносимост на един блок
- Пм= еквивалентно средно натоварване, действащо върху този блок
Ако блоковото натоварване се промени по време на ускорение, движение с постоянна скорост, обработка, забавяне и обратен ход, използвайте еквивалентно средно натоварване, а не просто средно аритметично.
Тази средна кубична стойност се отнася за търкалящи водачи от тип топка. Ролковите водачи може да използват различен експонент на живота и специфичен за модела метод на изчисление, така че трябва да се следва каталогът на избраната серия.
Пример: Изискване за пет години живот
По-ранният пример с ход от 300 мм натрупва приблизително 5760 км годишно. За пет години работа:
Преди да се приложат коефициенти за вибрации, надеждност, смазване или околната среда, приблизителното изисквано съотношение на динамичен рейтинг към натоварване е:
Това означава, че блок, избран само защото неговият динамичен рейтинг е два или три пъти работното натоварване, може да не осигури необходимия живот на движение при непрекъснато работеща възвратно-постъпателна ос.
Проверете статичната безопасност отделно
Динамичният живот не потвърждава устойчивост на внезапно спиране, удар или стационарно пиково натоварване. Статичната безопасност трябва да се провери отделно:
- fs= статичен коефициент на безопасност
- В0= номинално статично натоварване
- П0= максимално натоварване, действащо върху най-силно натоварения блок
Изискваният минимален коефициент на безопасност зависи от вибрациите, удара, ускорението, точността на монтажа и последствията от повреда. Използвайте стойността, посочена за избраната водеща серия, вместо да прилагате едно универсално число.
Изберете структурата на блока според пълното състояние на движение
След като животът на движение и натоварването на блока са изчислени, изберете структурата на блока според пространството за монтаж, твърдостта, съпротивлението на момента и подвижната маса.
| Серия DLY | Структура | Посока на избора |
|---|---|---|
| HD серия | Стандартен сачмен направляващ блок за голямо натоварване | Общи CNC и автоматизирани оси, изискващи балансирана товароносимост, твърдост и плавно възвратно-постъпателно движение |
| Серия ED | Нископрофилен сачмен направляващ блок | Компактно оборудване за автоматизация, където по-ниската височина на монтаж и намаленият размер на конструкцията на каретката са важни |
| Серия RD | Водещ блок от ролков тип | Тежко натоварване, по-силна сила на рязане, висок моментен товар или приложения, изискващи по-ниска еластична деформация |
| MD / Серия миниатюри | Миниатюрен направляващ блок за топка | Малки инструменти и компактни механизми с ограничено натоварване, тясно пространство за монтаж и ниска подвижна маса |
Вижте наличнитеСерия линейни направляващи блокове DLYза квадратни, фланцови, нископрофилни, ролкови и миниатюрни блокови опции.
Съпоставете дължината и количеството на блока с моментното натоварване
Водещите блокове със стандартна дължина и дългите водещи блокове с еднакъв размер на релсата не осигуряват еднакъв моментен капацитет.
По-дълъг блок увеличава контактната дължина по дължината на релсата и обикновено осигурява по-силно съпротивление на моментите на наклон и отклонение. Може да е полезно за еднорелсова система, конзолен товар или количка с ограничено разстояние между блоковете.
Използването на един дълъг блок обаче не винаги осигурява същата стабилност като използването на два блока с подходящо разстояние. Където машинното пространство позволява, две релси с два блока на всяка релса осигуряват по-стабилно разпределение на натоварването за широки маси и оборудване с високо ускорение.
| Структура на машината | Подреждане на блокове, което трябва да имате предвид |
|---|---|
| Тясна, балансирана количка с нисък момент | Една релса с два блока може да бъде приемлива след проверки на момента на въртене и твърдостта на монтажа |
| Широка подвижна маса | Две успоредни релси с множество блокове за по-добро съпротивление на момента на търкаляне |
| Конзолен инструмент или офсетен полезен товар | Увеличете разстоянието между релсите, разстоянието между блоковете или дължината на блоковете, преди просто да увеличите ширината на релсите |
| Тежка ос за рязане или пресоване | По-голям сачмен водач или ролков водач с твърда конструкция за монтиране на двойна релса |
Изберете предварително натоварване внимателно за високочестотно движение
Предварителното натоварване намалява вътрешната хлабина и подобрява твърдостта на водача, но по-високото предварително натоварване също увеличава съпротивлението при търкаляне, задвижващата сила и генерирането на топлина.
За леко натоварване, високоскоростна ос за вземане и поставяне, прекомерното предварително натоварване може да увеличи натоварването на двигателя, без да осигури полезно подобрение в работата на машината.
За ос на машинен инструмент, изложена на сила на рязане или вибрации, може да е необходимо по-високо предварително натоварване, за да се контролира еластичното изместване и да се поддържа стабилността на позициониране.
| Изискване | Посока на предварително натоварване |
|---|---|
| Лек товар и висока скорост | Предпочитайте по-ниско съпротивление при движение, освен ако изчисленията за твърдост не изискват повече предварително натоварване |
| Често ускоряване и обръщане | Балансира твърдостта спрямо натоварването на двигателя, повишаването на температурата и гладкостта |
| Сила на рязане или вибрации | Помислете за по-високо предварително натоварване след проверка на твърдостта на монтажната повърхност и капацитета на задвижването |
| Много плавно ръчно движение | Избягвайте ненужно предварително натоварване, което прави каретката стегната |
ВижтеКакво е линейно направляващо предварително натоварване и как трябва да бъде избрано?за по-подробно сравнение на нивата на предварително натоварване.
Високочестотният къс ход изисква специално внимание при смазване
Оста с къс ход може да натрупа голям брой обръщания, докато търкалящите елементи многократно работят само върху малка част от пистата.
Ако ходът е твърде кратък, за да преразпредели ефективно смазката, контактната зона може да има трудности при поддържането на стабилен смазочен филм. Това може да увеличи риска от локално износване или повреда от раздразнение, дори когато общото изминато разстояние изглежда умерено.
Когато конструкцията на машината позволява, периодичното по-дълго пътуване може да помогне за преразпределяне на смазката в по-голяма част от пистовото платно. Методът на смазване и типът на греста все още трябва да бъдат потвърдени според избрания водещ модел и работна среда.
За приложения с висок цикъл проверете:
- Вид и вискозитет на лубриканта
- Интервал за попълване на грес
- Посока на гресьорския нипел и достъп за поддръжка
- Дали е необходимо централизирано смазване
- Устойчивост на уплътнение при необходимата скорост
- Температура в близост до водещия блок
- Съвместимост с охлаждаща течност, вода, прах или почистващи химикали
Указания за избор за различни модели на движение
| Модел на движение | Основен риск | Избор Фокус |
|---|---|---|
| Висок CPM, къс ход и леко натоварване | Чести обръщания, трудност при смазване и устойчивост на уплътнение | Сферичен водач с подходящо предварително натоварване с ниско триене, правилна грес и периодична проверка на смазването |
| Високо ускорение и бърза смяна на посоката | Инерционно натоварване, моментно натоварване, напрежение на монтажния болт и вибрации | Изчислете m × a, намалете движещата се маса и използвайте подходящо разстояние между релсите и блоковете |
| Умерен CPM с дълъг ход | Голямо годишно разстояние за пътуване и ограничен живот на умора | Изчислете годишните километри и изберете C според необходимия експлоатационен живот |
| Ниска CPM с голяма сила на рязане или притискане | Статично натоварване, удар, еластична деформация и моментно натоварване | Сачмен водач или ролков водач за голям товар; честотата не е основният решаващ фактор |
| Непрекъсната многосменна работа | Изчерпване на смазването, повишаване на температурата и натрупан живот | Потвърдете интервала на поддръжка, достъпа до смазване, номиналния живот и стабилната работна температура |
| Прашна, мокра или образуваща стружки среда | Износване на уплътнението, замърсяване със смазка и повреда на каналите | Изберете подходящи уплътнения, стъргалки, капаци, повърхностна обработка и метод на поддръжка |
Проверете направляващата система при реален цикъл на движение
Изчислението трябва да бъде последвано от контролиран работен тест, особено когато машината използва високо ускорение, кратки времена на цикъла или необичайна ориентация на монтаж.
По време на пускане в експлоатация проверете:
- Преместете каретката ръчно или с ниска скорост през целия ход и проверете за локална плътност.
- Уверете се, че двете релси остават успоредни и че монтажните болтове са затегнати според предвидената последователност.
- Пуснете оста с намалена скорост, преди да увеличите до производствения профил на движение.
- Сравнете тока на двигателя по време на ускорение, движение с постоянна скорост и обръщане на посоката.
- Проверете температурата на блока, след като системата достигне стабилно работно състояние.
- Слушайте за циркулационен шум, удар в точки на обръщане или промени в звука близо до краищата на релсата.
- Проверете уплътненията и каналите за необичайно изтичане на грес или замърсяване.
- Запишете базова линия за натоварване на двигателя, температура, шум и повтаряемост на позиционирането за бъдещо сравнение при поддръжка.
Ако блокът стане забележимо по-стегнат с увеличаване на скоростта, не го заменяйте веднага с по-голям модел. Първо проверете подравняването на релсата, точността на монтажната повърхност, предварителното натоварване, съпротивлението на уплътнението, количеството смазване и структурната деформация.
Необходима информация за точен избор на линейни водещи блокове
За да изберете линеен водещ блок за многократно движение, осигурете пълното работно състояние, а не само стойността на CPM.
- Еднопосочна дължина на хода
- Дефиниция на един цикъл
- Цикли в минута
- Максимална и средна линейна скорост
- Ускоряване и забавяне
- Дневно работно време и годишни работни дни
- Обща движеща се маса
- Външна сила на рязане, пресоване или обработка
- Положение център на тежестта
- Разстояние между релсите и междублокове
- Хоризонтален, вертикален, обърнат или страничен монтаж
- Необходима точност и твърдост
- Необходим експлоатационен живот
- Прах, стружки, охлаждаща течност, вода, температура и условия на поддръжка
Често задавани въпроси
60 цикъла в минута считат ли се за висока честота?
Не само по себе си. Ход от 20 mm при 60 CPM и ход от 500 mm при 60 CPM имат много различни изисквания за разстояние на движение, скорост и живот. Ускорението, натоварването и дневното работно време също трябва да се знаят.
По-високата честота на движение изисква ли по-голяма водеща релса?
Не автоматично. Може да се изисква по-голям водач, когато изчисленото натоварване, момент, твърдост или изискване за живот на пътуване надвишава капацитета на по-малкия модел. Ненужното увеличаване на размера на водача може да увеличи теглото, разходите и съпротивлението при движение.
Ролковият водач винаги ли е по-добър за непрекъсната работа?
Не. Ролковите водачи са ценни, когато се изисква по-голяма товароносимост и твърдост. Топковият водач може да е по-подходящ за леко, бързо оборудване, където гладкото движение, компактният размер и по-ниското съпротивление са по-важни.
Може ли алуминиев плъзгач с кръгъл вал да бъде избран според ниската CPM?
Само ниската CPM не е достатъчна. Плъзгащите системи с кръгъл вал обикновено се разглеждат според натоварването, деформацията на вала, твърдостта, точността, цената и монтажната структура. Нискочестотна машина с голямо моментно натоварване все още може да изисква профилен линеен водач.
Защо водещият блок с къс ход се износва дори когато годишният ход не е голям?
Много късите повтарящи се ходове могат да задържат търкалящите се елементи да работят върху ограничена зона на пътеката и да направят преразпределението на смазката по-трудно. Натоварването, предварителното натоварване, вибрациите и замърсяването могат допълнително да увеличат локалното износване.
Свържете се с DLY
Изпратете DLY своя ход, дефиниция на цикъл, CPM, скорост, ускорение, движеща се маса, посока на натоварване, оформление на релсата, необходим експлоатационен живот, точност и работна среда. Можем да ви помогнем да сравним опциите за HD, ED, RD и миниатюрен линеен направляващ блок според пълното състояние на движение.
Имейл: export@dlybearing.com
