Какво причинява преждевременната повреда на сачмено-винтовите системи и как може да се предотврати?

Сферичните винтове са проектирани да осигурят ефективно и точно линейно движение за дълъг експлоатационен живот. Въпреки това, сферичен винт или сферична гайка може да развият прекомерна хлабина, необичаен шум, вибрации, нарастващ въртящ момент или грешки при позициониране много по-рано от очакваното.

Преждевременната повреда на сферичния винт рядко се причинява само от един фактор. Неправилно подравняване, неподходящо смазване, замърсяване, претоварване, удар, прекомерна скорост и неправилно предварително натоварване могат да повредят сачмите, каналите, уплътненията или системата за връщане. Идентифицирането на действителната причина е от съществено значение преди подмяната на модула; в противен случай новият сферичен винт може да претърпи същата повреда.

Какво представлява преждевременната повреда на сферичния винт?

Сферичният винт има изчислен живот на умора въз основа на номиналното динамично натоварване и еквивалентното аксиално натоварване, приложено по време на работа. При стабилно натоварване, правилен монтаж и подходящо смазване, сачмите и каналите трябва да работят за очаквания период на обслужване.

Преждевременната повреда означава, че производителността се влошава значително преди изчисленият или нормално очакваният живот да бъде достигнат. Първоначално може да засегне само сферичната гайка, но продължителната работа може да повреди както гайката, така и вала на винта.

Теоретичният живот не е същото като гарантираното време за работа. Действителният живот на сачмен винт се влияе от ускорение, работен цикъл, предварително натоварване, ударно натоварване, смазване, центровка, температура, замърсяване и условия на поддръжка.

Чести предупредителни признаци за повреда на сферичния винт или сферичната гайка

Ранните предупредителни знаци не трябва да се пренебрегват. Продължаването на работата на повреден възел може да превърне проблем с коригираема инсталация или смазване в трайна повреда на каналите.

• Увеличаване на обратната реакция:Точността на обръщане се влошава или масата променя посоката със забележимо забавяне.
• Ненормален шум:Щракане, скърцане или повтарящ се шум се появява на определени позиции по хода.
• Неравномерен въртящ момент:Токът на двигателя или съпротивлението на ръчно завъртане се променят по дължината на винта.
• Вибрация:Движението става нестабилно, особено по време на ускорение, забавяне или движение с висока скорост.
• Намалена точност на позициониране:Повтарящите се команди вече не създават последователни позиции.
• Прекомерна топлина:Сферичната гайка, опорните лагери или винтовият вал стават по-горещи, отколкото при нормална работа.
• Обезцветяване на лубриканта:Грес, съдържаща тъмни частици или метални остатъци, може да показва вътрешно износване.
• Повреда на уплътнението или изтичане:Повредените уплътнения позволяват на смазката да изтича и замърсителите да влизат в сферичната гайка.

1. Неправилна инсталация и разместване

Несъответствието е една от най-честите причини за преждевременна повреда на сачмен винт. Сферичният винт трябва да предава предимно аксиална сила. Ако винтовият вал, корпусът на сачмената гайка, опорните лагери и задвижваната маса не са подравнени правилно, възелът може да бъде подложен на нежелани радиални натоварвания и огъващи моменти.

Несъответствието може да причини неравномерен контакт между топките и каналите. Типичните резултати включват локализирано износване, по-висок въртящ момент, генериране на топлина, вибрации и по-кратък живот при умора. Дългите винтове са особено чувствителни, тъй като малките грешки при монтажа могат да доведат до забележимо отклонение.

Преди окончателното затягане проверете дали сферичната гайка се движи през целия ход, без да се закача. Фиксираните и поддържани краища трябва да бъдат подравнени с движението на машината, а корпусът на гайката не трябва да бъде натискан на позиция от монтажни болтове.

2. Недостатъчно или неподходящо смазване

Топките и каналите работят при концентрирано контактно напрежение. Смазването образува защитен филм, който намалява триенето, ограничава износването и помага за защита на вътрешните повърхности от корозия.

Недостатъчното количество смазка може да доведе до контакт метал с метал, увеличаване на топлината и ускоряване на износването. Прекомерното смазване може също да увеличи съпротивлението при движение и температурата, особено при висока скорост. Несъвместимите смазочни материали могат да се отделят, да се втвърдят или да загубят своите защитни свойства.

Интервалът на смазване трябва да се определя според работната скорост, хода, натоварването, температурата, работния цикъл и условията на околната среда. Сферично-винтова връзка, работеща непрекъснато в прашен машинен инструмент, обикновено изисква по-честа проверка от тази, работеща периодично в чист корпус.

3. Замърсяване от прах, стружки или охлаждаща течност

Метални стърготини, абразивен прах и други твърди частици могат да влязат в сферичната гайка и да останат уловени между топките и каналите. Тези замърсители могат да създадат вдлъбнатини, драскотини и ускорена умора на повърхността. След като каналът е повреден, шумът и вибрациите обикновено се увеличават при продължителна работа.

Охлаждащата течност, водата или почистващите химикали могат да отмият смазката или да причинят корозия, ако уплътнението и повърхностната защита са неподходящи. Чистачките и уплътненията помагат за намаляване на замърсяването, но не могат да заменят външната защита в тежки условия.

Когато приложението генерира прах или стружки, помислете за маншони, телескопични капаци или друг защитен корпус. Дръжте винта покрит по време на сглобяването, съхранението и транспортирането на машината и не поставяйте разопакован сферичен винт директно върху замърсена работна маса.

4. Прекомерно аксиално натоварване и ударно натоварване

Сферичният винт трябва да бъде избран въз основа на действителното работно натоварване, а не само на статичното тегло на машината. Ускорение, забавяне, сила на рязане, гравитация по вертикална ос, аварийни спирания и удар могат да доведат до натоварвания, много по-високи от нормалното натоварване при движение.

Повтарящите се натоварвания над динамичния рейтинг съкращават живота на умора. Силен удар, надвишаващ допустимото статично натоварване, може да причини трайни вдлъбнатини в топките или каналите, дори когато винтът все още изглежда използваем.

Следователно изборът трябва да вземе предвид пълния работен цикъл, включително натоварването във всяка работна фаза, скоростта на движение, ускорението, забавянето и очаквания брой цикли. Вертикалните оси може също да изискват спирачка или противотежест, за да се предотврати неконтролирано натоварване от задвижване на винта.

За приложения с взискателни натоварвания, DLY може да помогне за сравняване на подходящи размери и конфигурации на гайки от негообхват на сферичния винт.

5. Неправилно предварително натоварване

Предварителното натоварване намалява аксиалната хлабина и увеличава твърдостта на системата, но повече предварително натоварване не винаги е по-добро. Прекомерното предварително натоварване увеличава вътрешната контактна сила, триенето, топлината и въртящия момент на двигателя. Може значително да съкрати живота на умора, когато се комбинира с високо външно натоварване или висока работна скорост.

Недостатъчното или загубено предварително натоварване може да доведе до увеличаване на хлабината, по-ниска твърдост и по-лоша повторяемост на позиционирането. Правилното предварително натоварване трябва да бъде избрано според изискванията за точност, твърдост, скорост и експлоатационен живот.

Не се опитвайте да намалите хлабината чрез произволна промяна на диаметъра на топката или добавяне на прекомерно предварително натоварване на разделителя. Съгласуването на топката и регулирането на предварителното натоварване трябва да се извършват с помощта на подходящите технически спецификации и методи за проверка.

6. Проблеми с прекомерна скорост и критична скорост

Високата скорост на въртене увеличава топлината и поставя по-големи изисквания към смазването, баланса, твърдостта на опората и системата за рециркулация на топката. Допустимата работна скорост зависи от диаметъра на винта, неопорната дължина, разположението на крайната опора, дизайна на кабела и гайката.

Ако валът достигне критичната си скорост, той може да започне да вибрира или бие. Това е особено важно за дълги, тънки сферични винтове. Увеличаването на скоростта на двигателя без проверка на критичната скорост и допустимия фактор на скоростта може да доведе до бърза повреда.

Конфигурацията на крайната опора също влияе върху твърдостта на системата и допустимата скорост. подходящосачмено-винтови опорни единиции правилно инсталираните лагери помагат за контролиране на аксиалното движение и отклонението на вала.

7. Неправилно монтиране на опорен лагер

Не всеки проблем, приписван на сферичната гайка, произхожда от вътрешността на гайката. Износени, неправилно предварително натоварени или неправилно монтирани опорни лагери могат да създадат шум, топлина, аксиална хлабина и грешки при позициониране, които наподобяват повреда на сачмен винт.

По време на отстраняването на неизправности проверете комплекта лагери с фиксиран край, поддържания край, контрагайката, съединителя и подравняването на двигателя. Ако съпротивлението остане, след като сферичната гайка е откачена от задвижваната маса, проверете опорните лагери и изправеността на вала, преди да заключите, че гайката е дефектна.

8. Неправилно боравене или сглобяване на сферичната гайка

Премахването на сферична гайка директно от винта без трансферна тръба може да позволи на топките да изпаднат или да напуснат системата за връщане. Повторното инсталиране на гайката с липсващи, смесени или неправилно позиционирани топки може да причини незабавна грапавост, блокиране или грешки при предварително натоварване.

Сферичната гайка трябва да се прехвърли с помощта на тръба с правилния външен диаметър. Никога не натискайте гайка върху незавършен край на вала, повредена резба или остро рамо. Обработеният край трябва да бъде защитен, така че уплътненията и вътрешните връщащи компоненти да не се повредят по време на монтажа.

След монтажа завъртете модула бавно на ръка, където е възможно. Съпротивлението трябва да е плавно и постоянно през целия използваем ход.

9. Корозия и неподходящи работни условия

Влага, кондензация и корозивни химикали могат да повредят канали и други открити повърхности. Корозионните ями прекъсват гладката циркулация на топката и могат да се превърнат в повреда от умора при многократно натоварване.

Стандартните сферични винтове не са автоматично подходящи за вакуум, чисти помещения, хранително-вкусова промишленост, високотемпературни или силно корозивни среди. Тези приложения може да изискват специални материали, повърхностни обработки, уплътнения или смазки. Работната среда трябва да бъде определена преди да бъде избран винтът.

Как да идентифицирате вероятната причина за повреда

Тези симптоми могат да имат повече от една причина. Отстраняването на неизправности трябва да отдели сферичния винт от околните компоненти, където е възможно, и да провери двигателя, съединителя, опорните лагери, водачите и задвижваната конструкция, преди да смените сферичната гайка.

Как да предотвратите преждевременна повреда на сферичния винт

1. Изчислете реалния работен цикъл.Включете ускорение, забавяне, сила на рязане, гравитация, условия на удар и аварийно спиране.
2. Изберете подходящи граници на натоварване и скорост.Проверете динамичното натоварване, статичното натоварване, критичната скорост и допустимата работна скорост.
3. Подравнете целия комплект.Избягвайте да натискате корпуса на гайката или опорните модули на място с монтажни болтове.
4. Използвайте подходящо смазване.Изберете смазка и интервали за повторно смазване за действителната скорост, натоварване, температура и среда.
5. Защитете винта от замърсители.Използвайте уплътнения, маншони или капаци, където има стружки, прах или охлаждаща течност.
6. Боравете правилно със сферичната гайка.Използвайте тръба за прехвърляне и защитете обработените краища на валовете по време на монтажа.
7. Следете работните промени.Запишете хлабината, тока на двигателя, шума, вибрациите и температурата, така че да може да се открие постепенното влошаване.
8. Проучете първопричината преди подмяна.Проверете опорните лагери, съединителя, направляващата система и подравняването на машината, както и самия сферичен винт.

Кога трябва да се смени сачмен винт?

Сферично-винтовият винт трябва да бъде проверен за смяна, когато хлабината вече не отговаря на изискването за точност на машината, каналите имат видими вдлъбнатини или силна корозия, движението остава грубо след правилно смазване и центровка или системата за връщане на сачмата е повредена.

Малко замърсяване или проблем с външно подравняване понякога могат да бъдат коригирани без подмяна на целия комплект. Обаче простото увеличаване на предварителното натоварване не е надежден ремонт за износени канали и може да причини допълнителна топлина и преждевременна повреда.

Когато заявявате замяна, посочете диаметъра на винта, хода, общата дължина, дължината на резбата, модела на гайката, степента на точност, чертежа на крайната обработка, натоварването, скоростта и условията на приложение. Тази информация помага да се определи дали оригиналната спецификация е подходяща или трябва да бъде надстроена.

Заключение

Преждевременната повреда на сферичния винт обикновено се свързва с разместване, лошо смазване, замърсяване, претоварване, удар, прекомерно предварително натоварване, неподходяща скорост или неправилен монтаж. Видимият симптом сам по себе си може да не идентифицира повредения компонент, така че сферичната гайка, винтовият вал, опорните лагери, съединителят и структурата на машината трябва да бъдат проверени като една система.

Правилният избор и монтаж са толкова важни, колкото и качеството на продукта. Zhejiang DLY Automation Manufacturing Co., Ltd. доставя валцовани и шлифовани сферични винтове с различни диаметри, изводи и степени на точност, с опционална обработка на края и съвпадащи поддържащи компоненти. Подробностите за приложението могат да бъдат прегледани преди производството, за да се намалят проблемите при инсталиране и да се подобри надеждността на работа.

← Назад към блога на DLY