Броят на линейните направляващи блокове не трябва да се избира само от теглото на машината. Един блок може да е достатъчен за къса, тясна и леко натоварена количка с центриран товар. Два блока на една релса увеличават ефективната опорна дължина и намаляват натоварването, създадено от моменти на наклон или отклонение. За повечето CNC маси, портални оси и платформи за индустриална автоматизация, две успоредни релси с два блока на всяка релса осигуряват най-балансирана устойчивост на вертикални, странични и моментни натоварвания.
Един, два или четири линейни водещи блока: какви промени?
Добавянето на блокове прави повече от разделяне на вертикалното натоварване. Той променя геометрията на опората. По-широкият или по-дълъг модел на опора създава по-голямо рамо на лоста срещу преобръщащи моменти, докато компактното разположение принуждава по-голяма част от момента да бъде съпротивлена вътре в отделния блок.
| Подреждане на ръководството | Основно предимство | Основно ограничение | Типична употреба |
|---|---|---|---|
| 1 релсов + 1 блок | Най-малък отпечатък и най-малък брой части | Всички моменти на търкаляне, наклон и отклонение трябва да бъдат устоявани главно от един блок | Малки сензори, осветителни тела и компактни механизми за настройка |
| 1 релса + 2 блока | По-дълъг опорен участък по посока на движение | Съпротивлението при търкаляне все още е ограничено от ширината и капацитета на момента на единичната-релсова система | Тесни оси за автоматизация, компактни вертикални плъзгачи и единични-релсови модули |
| 2 релси + 1 блок на релса | Разстоянието между релсите подобрява съпротивлението при търкаляне | Късата опорна дължина дава ограничена устойчивост на моменти на наклон и отклонение | Къси, широки и леко натоварени подвижни плочи |
| 2 релси + 2 блока на релса | Балансирана опора срещу търкаляне, накланяне и отклонение | Изисква точен паралел на релсите и достатъчно твърда монтажна плоча | CNC маси, портални системи, машинни инструменти и обща индустриална автоматизация |
| 2 релси + 3 или повече блока на релса | Поддържа дълги маси или няколко концентрирани зони на натоварване | Разпределянето на натоварването става силно чувствително към плоскостта на монтажа, промените във-височината на блока и деформацията на плочата | Дълги машинни легла, големи платформи за прехвърляне и специални конструкции за-тежки товари |
Общата подредба на четири-блока не се изисква автоматично за всяка ос, но често се избира, защото създава два полезни опорни измерения: разстоянието между релсите издържа на търкаляне, докато разстоянието отпред-към-задните блокове издържа на накланянето и допринася за съпротивлението на отклонение.
Защо общото натоварване не определя количеството на блока
Разделянето на теглото на машината на броя на блоковете е валидно само за центриран товар върху твърда, симетрична и точно монтирана платформа. В реално оборудване центърът на тежестта, силата на рязане, издърпването на колана, силата на цилиндъра, кабелната верига и силата на ускорение могат да действат далеч от центъра на блоковата група.
M = F × e
M=приложен момент в N·mm или N·m
F=приложена сила в N
e=перпендикулярно изместване от референтния център на направляващата
Натоварване от 500 N, центрирано върху блок, и същото натоварване от 500 N, разположено на 200 mm разстояние, не са еквивалентни. Изместеното натоварване също създава момент от 100 000 N·mm. Този допълнителен момент може да накара един блок да носи няколко пъти средното натоварване или частично да разтовари противоположния блок.
Преди да решите колко блока са необходими, включете:
- Цялата движеща се маса, включително масата, приспособлението, детайла, шпиндела, конзолата на двигателя и кабелната верига.
- Центърът{0}}на-тежестното положение в движението, напречната и вертикалната посока.
- Максимално ускорение и забавяне.
- Рязане, пресоване, затягане, ремък, цилиндър и външни сили на процеса.
- Хоризонтална, вертикална, монтирана-на стена или обърната инсталация.
- Необходима твърдост, стабилност на позициониране, статична безопасност и живот при пътуване.
Кога е достатъчен един линеен водещ блок?
Един блок може да се използва, когато движещият се компонент е къс и тесен, товарът е лек, центърът на тежестта е близо до центъра на блока и изискваната твърдост на момента е умерена. Действителният каталог на водачите трябва да осигурява достатъчен капацитет на радиален, обратен-радиален, страничен и допустим момент за избрания модел.
Единичен блок е по-вероятно да бъде приемлив, когато всички от следните са верни:
- Отпечатъкът на полезния товар не е по-голям от необходимото.
- Силата действа близо до центъра на блока.
- Ускорението, ударът и вибрациите са ниски.
- Блокът е достатъчно дълъг или широк за необходимия моментен капацитет.
- Малко ъглово отклонение няма да повлияе на процеса.
- Приложението не е{0}}критична за безопасността горна или вертикална ос.
Един блок не трябва да се избира само защото неговата основна динамична товароносимост е по-висока от теглото на машината. Основната номинална товароносимост описва товароносимостта и устойчивостта на умора при определени условия; това само по себе си не потвърждава, че блокът има достатъчна коравина на момента за голям надвес.
Предупредителни знаци, че един блок не е достатъчен
- Движещата се плоча се люлее, когато към нейния ръб се приложи сила.
- Полезният товар се простира далеч пред или зад блока.
- Висока скоба поставя центъра на тежестта далеч над релсата.
- Промените в посоката предизвикват вибрация или ъглова грешка.
- Изчисленият момент е близо до каталожната граница дори преди да се приложи коефициент на безопасност.
Кога трябва да се използват два блока на една релса?
Два блока на една релса създават опорна двойка. Когато блоковете са разделени, външният момент може да се противопостави чрез противоположни реакции в двата блока, вместо да се носи само като вътрешен момент в рамките на един блок.
Това разположение е полезно, когато машината е тясна, но се нуждае от по-добра опора по посока на движение. Често се среща в компактни вертикални плъзгачи, тесни{1}}и-оси за поставяне, оборудване за инспекция и конструкции на задвижващи механизми с една-релса.
P1 = F/2 + M/L
P2 = F/2 − M/L
F=общо натоварване, присвоено на дву-блоковата релса
M=пич момент, действащ върху двойката блокове
L=разстояние от център-до-център между двата блока
P1и П2= очаквани реакции в двата блока
Формулата показва защо разстоянието между блоковете има значение. В същия момент увеличаването на централното разстояние L намалява допълнителното натоварване M/L. Ако П2стане отрицателна, опростеният модел прогнозира обратно натоварване или повдигане в този блок. След това трябва да се провери-номиналното натоварване, предварителното натоварване, монтажните болтове и структурния контакт.
Два блока, поставени непосредствено един до друг, не са същите като два широко разположени блока. Блоковете с близък-контакт увеличават локалното натоварване и капацитета на момента, но по-голямото централно разстояние осигурява по-голямо външно рамо на лоста. Винаги правете разлика между каталожната оценка за два блока в близък контакт и изчислението на реакцията за разделени блокове.
Защо две релси с четири блока са често срещани
Оформлението с две-релси и четири-блока създава правоъгълен опорен модел. Това позволява на дизайнера да използва както разстоянието между релсите, така и разстоянието между блоковете, за да намали реакциите на преобръщане.
- Разстояние между релсите Wпомага да се устои на търкаляне, причинено от товар, разположен отляво или отдясно на центъра на платформата.
- Разстояние между блоковете Lпомага да се устои на накланяне, причинено от товар, разположен пред или зад центъра на блок-групата.
- И двете измерения допринасят за цялостната твърдост и стабилност на платформата при променящи се посоки на силата.
- Четирите блока разпределят натоварването върху по-голяма монтажна плоча, при условие че плочата и основата на машината са достатъчно твърди.
Pмакс = Fz/4 + My/(2L)
Pмин = Fz/4 − My/(2L)
Тези формули предполагат две еднакви релси, два еднакви блока на всяка релса, симетрични позиции, твърда подвижна плоча и правилно подравняване. Комбинираното накланяне, наклон, отклонение, странична сила и ускорение изискват по-пълно изчисление блок-по-блок. Вижте DLYРъководство за изчисляване на линеен насочващ момент натоварванеза четири{0}}блоковия модел на реакция.
Как да изчислим необходимото разстояние между линейните направляващи блокове
Няма универсално правило, че блоковете трябва да бъдат разделени с една, две или три дължини на блока. Правилното разстояние зависи от приложения момент, допустимото проектно натоварване на блок, твърдостта на платформата, наличната дължина на релсата и обвивката на машината.
Разстоянието между блоковете винаги трябва да се измерва от центъра на един блок до центъра на другия блок. Не използвайте чистата междина между краищата на блока, освен ако първо не е преобразувана в централно разстояние.
Необходимо разстояние за два блока на една релса
Ако максималната допустима проектна реакция в който и да е блок е Pпозволяват, пренареждането на формулата с два-блока дава:
Знаменателят трябва да е положителен. Ппозволяватне е автоматично равна на каталожната номинална динамична товароносимост C. Това трябва да бъде проектната граница, оставаща след проверка на статичната безопасност, необходимия живот, посоката на натоварването, предварителното натоварване, работните условия и приложимите експлоатационни фактори.
Задължително разстояние отпред-до-зад за четири блока
За симетрична двойна -релса, четири-блокова платформа под центрирана вертикална сила плюс само момент на наклон:
Подобна зависимост се прилага за разстоянието между релсите W за момент на въртене. Увеличаването на разстоянието намалява допълнителната реакция, но само ако движещата се плоча е достатъчно твърда, за да прехвърли сила между всички блокове. Широкото разстояние върху гъвкава плоча може да не доведе до идеалното разпределение на натоварването, прието от формулата.
Работен пример: Изчислете разстоянието между блоковете от допустимото натоварване
Помислете за симетрична платформа с две релси и четири блока:
| Обща вертикална сила, Fz | 2,000 N |
| Пич момент, Мy | 300 000 N·mm |
| Допустимо проектно натоварване на блок, Pпозволяват | 900 N |
Стъпка 1: Изчислете центрираното натоварване на блок
Стъпка 2: Изчислете минималното разстояние между блоковете
L По-голямо или равно на 300 000 ÷ 800
L По-голямо или равно на 375 mm
Стъпка 3: Сравнете две възможни оформления
| Централно разстояние на блока | Добавяне на момент на блок | Максимална блокова реакция | Предварителен резултат |
|---|---|---|---|
| 250 мм | 300,000 ÷ (2 × 250) = 600 N | 500 + 600 = 1,100 N | Над границата от 900 N |
| 400 мм | 300,000 ÷ (2 × 400) = 375 N | 500 + 375 = 875 N | Под граница от 900 N |
В този единствен-опростен пример за стъпка 400 mm е приемливо, докато 250 mm не е. Резултатът е само предварителна проверка на разстоянието. Избраният блок все още трябва да премине проверки за статична безопасност, динамичен живот, обратно-натоварване, твърдост и комбинирано-натоварване.
Работен пример: Как по-голямото разстояние променя разпределението на натоварването
Подвижен възел от 40 kg създава приблизителна вертикална сила от:
Да предположим, че неговият център на тежестта е 150 mm пред центъра на четири-блокова група:
| Разстояние отпред-към-заден блок | Базово натоварване на блок | Моментна добавка | Голямо-натоварване на ред на блок | Леко-натоварване на ред на блок |
|---|---|---|---|---|
| 300 мм | 392/4 = 98 N | 58,800/(2 × 300) = 98 N | 196 N | 0 N |
| 450 мм | 98 N | 58,800/(2 × 450) = 65.3 N | 163.3 N | 32.7 N |
Оформлението от 300 mm поставя товара директно върху предния блоков ред в този идеализиран случай, без да оставя реакция надолу на задния ред. Оформлението от 450 mm осигурява по-балансирана реакция. Тази допълнителна граница става важна, когато оста промени посоката, ускори се или изпитва външни сили на процеса.
Разстоянието между блоковете също променя необходимата дължина на релсата
Увеличаването на разстоянието между блоковете подобрява устойчивостта на момента, но също така увеличава дължината на движещата се блокова група и следователно минималната дължина на релсата.
За два идентични блока обвивката на групата-блок е приблизително разстоянието-до-център на блока плюс една пълна дължина на блока.
Пример: ако централното разстояние на блока е 400 mm, всеки блок е дълъг 85 mm, необходимият ход е 600 mm и 50 mm са запазени за всеки край:
Предварителна дължина на релсата=600 + 485 + 50 + 50 =1 185 мм
След това крайната дължина на релсата трябва да се регулира за -стъпка на монтажните отвори, крайни-разстояния на отворите, крайни ограничители, сензори, достъп за смазване и машинно пространство. Следователно разстоянието между блоковете трябва да се оптимизира заедно с хода и дължината на релсата, а не да се изчислява като изолиран размер.
Трябва ли просто да поставите блоковете възможно най-далеч един от друг?
По-голямото разстояние обикновено намалява реакцията, причинена от същия външен момент, но максималното разстояние не винаги е най-добрият цялостен дизайн на машината.
| Предимство на по-голямото разстояние | Възможен компромис- |
|---|---|
| Реакция на долния блок в същия момент | По-дълга релса, по-голям плик на машината и по-висока цена |
| По-висока ъглова твърдост на опорния модел | Движещата се плоча трябва да е твърда по целия обхват |
| По-стабилна опора за надвиснал полезен товар | По-малко достъпен ход при фиксирана дължина на релсата |
| По-ниска чувствителност към една позиция на концентриран товар | Повече повърхност за монтаж трябва да бъде обработена точно |
Практическият подход е да се поставят блоковете толкова далеч един от друг, колкото разумно позволяват твърдата подвижна конструкция и наличната дължина на релсата, след което да се проверят изчислените реакции. Не разширявайте разстоянието върху тънка или гъвкава плоча само за да подобрите теоретичната формула.
Кога повече от четири блока са полезни?
Повече блокове могат да бъдат полезни, когато подвижната маса е много дълга, когато няколко тежки компонента са монтирани на различни позиции или когато товарът трябва да се поддържа близо до множество работни зони. Шест блока обаче не носят автоматично една-шеста от товара всеки.
В много{0}}блокова система малки разлики във височината на монтиране, изправеността на релсите, предварителното натоварване и деформацията на плочата могат да накарат някои блокове да носят много по-голям товар от други. Добавянето на блокове също повишава чувствителността на сглобяването и може да създаде вътрешно напрежение, ако релсите не са копланарни.
Преди да добавите още блокове, първо проверете дали истинският проблем може да бъде решен по-ефективно чрез:
- Увеличаване на разстоянието между релсите или блоковото разстояние.
- Използване на по-дълъг тип блок в рамките на същата серия от направляващи.
- Избор на по-голям размер на водача.
- Използване на ролков водач за по-голяма твърдост.
- Намаляване на изместването на натоварването или подобряване на структурата на скобата.
- Увеличаване на твърдостта на подвижната плоча и основата на машината.
Често срещани грешки в количеството и разстоянията на линейни направляващи блокове
Избор само по номинално натоварване
Един блок може да има високо C или C0стойност, но все още е твърде гъвкав за надвиснал инструмент, висока конзола или широка платформа. Товароносимостта, капацитетът на момента и твърдостта трябва да се проверяват заедно.
Използване на общото натоварване, разделено на количеството на блока
Равното деление пренебрегва изместването на-центъра-на гравитацията, ускорението и силата на процеса. Изборът трябва да се основава на най-силно натоварения блок, а не на средния блок.
Измерване на чистата междина вместо централно разстояние
Моментните формули използват разстоянието между центровете на блоковете. Използването на празната междина между блоковите тела надценява или подценява действителното рамо на лоста.
Използване на една релса под широка маса
Два блока на една релса подобряват опората по посоката на движение, но не създават широк напречен опорен диапазон. Широка маса със странично натоварване обикновено се възползва повече от две релси.
Добавяне на блокове без подобряване на точността на монтаж
Допълнителните блокове повишават чувствителността към плоскост, успоредност и промени във-височината на блока. Лошо обработена шест-блокова система може да разпредели натоварването по-неравномерно от правилно инсталирана четири-блокова система.
Пренебрегване на ефекта върху дължината и хода на релсата
По-голямото разстояние увеличава обвивката на блок-групата. Ако дължината на релсата е фиксирана, увеличаването на разстоянието намалява наличния ход.
Практическа процедура за подбор
- Определете оформлението на машината.Запишете посоката на движение, позициите на релсите, ориентацията на монтаж и размерите на подвижната-плоча.
- Изчислете всички сили.Включете силата на тегло, ускорение, рязане, натиск, колан, цилиндър и кабел{0}}верига.
- Намерете всяка сила.Измерете отместването му от центъра на предложената релса-и-подредба на блока.
- Изберете първоначална конфигурация.Сравнете един блок, два блока на една релса, две релси с по един блок всеки или стандартното четири-блоково оформление.
- Изчислете блоковите реакции.Определете максималната радиална, обратна-радиална и странична реакция за всяко работно състояние.
- Регулирайте разстоянието между блоковете и релсите.Увеличете приложимото разстояние, когато моментната реакция е твърде висока.
- Проверете действителния модел водач.Проверете C, C0, допустими моменти, предварително натоварване, точност и насочено натоварване.
- Проверете живота и статичната безопасност.Използвайте максималните и еквивалентните работни натоварвания, а не само стационарния товар.
- Проверете дължината на релсата.Потвърдете щрих, блок-група плик, крайни полета и разположение на монтажните-дупки.
- Проверете структурата и монтажа.Потвърдете твърдостта на плочата, плоскостта на основата, успоредността на релсите, достъпа до болтовете и пространството за смазване.
DLY доставя сачмени водачи за тежко{0}}натоварване, ниско{1}}профилни водачи ED, ролкови водачи RD и съвпадащи релсови-и-блокове. Окончателният избор в рамките наДиапазон на линейни направляващи DLYтрябва да се базира на действителния размер на релсата, тип блок, посока на натоварване, точност, предварително натоварване, дължина на релсата и оформление на машината.
Информация, необходима за потвърждаване на количеството на блока
| Необходима информация | Пример | Защо има значение |
|---|---|---|
| Подвижна маса | 80 кг, включително маса и приспособление | Определя основните гравитационни и инерционни сили |
| Отмествания на-центъра-на тежестта | X=180 mm, Y=60 mm, Z=220 mm | Определя моментите на накланяне, наклон и отклонение |
| Ускорение и скорост | 3 m/s² и 1,2 m/s | Добавя динамична сила и влияе върху живота |
| Сила на процеса | Сила на рязане 1500 N при 120 mm отместване | Може да управлява максималната блокираща реакция |
| Задължителен удар | 600 мм | Ограничава наличното разстояние между блоковете и дължината на релсата |
| Място за монтаж | Ширина на релсата 280 мм и дължина на плочата 520 мм | Определя практичния опорен правоъгълник |
| Съществуващ модел или чертеж | HDH25, две релси и четири блока | Позволява проверка на{0}}размерите и натоварването |
ЧЗВ
Какъв е минималният брой линейни направляващи блокове?
Един блок е физическият минимум за профилиран линеен водач, но е подходящ само когато товарът, моментът, твърдостта и изискванията за безопасност го позволяват. Много индустриални подвижни маси използват четири блока, тъй като правоъгълното оформление на опората е по-стабилно.
Мога ли да използвам един блок на всяка от двете релси?
Да, за къса, широка и леко натоварена чиния. Двете релси подобряват съпротивлението при търкаляне, но късият опорен участък отпред-до-зад може да осигури ограничена твърдост на наклон и отклонение. Проверете стойностите на момента на отделния блок и очакваното ъглово отклонение.
Колко далеч един от друг трябва да бъдат два линейни водещи блока?
Няма фиксирано универсално разстояние. Използвайте приложения момент и допустимата блокова реакция, за да изчислите минимално централно разстояние, след което изберете най-голямото практично разстояние, поддържано от твърда плоча, достатъчна дължина на релсата и точни монтажни повърхности.
Два блока, които се допират един до друг, еквивалентни ли са на два разделени блока?
Не. Два близо{1}}контактни блока може да имат публикуван комбиниран допустим момент, но разделените блокове създават по-голямо рамо на външния опорен лост. Използвайте състоянието на каталога, което съответства на реалната инсталация.
Могат ли да се използват три блока на една релса?
Да, но не трябва да се предполага, че се разпределя равномерно натоварването. Три или повече блока изискват по-добра точност на монтажа и достатъчно твърда плоча. Крайното разпределение на натоварването може да изисква софтуер на производителя или структурно изчисление.
Могат ли различни дължини на блокове или нива на предварително натоварване да се смесват на една ос?
Смесването на различни блокови структури, нива на предварително натоварване или класове на точност може да доведе до неравномерна коравина и споделяне на натоварването. Използвайте съответстващи блокове от същата серия, размер, предварително натоварване и точност, когато е възможно, и потвърдете съвместимостта на замяната преди сглобяване.
Заключение
Правилният брой линейни направляващи блокове зависи от геометрията на опората, а не само от общото тегло на машината. Един блок може да работи за компактен и центриран механизъм за леко-натоварване. Два блока на една релса осигуряват по-дълъг опорен обхват. Две релси с по един блок подобряват напречната стабилност. Две релси с по два блока осигуряват най-балансираното-разположение с общо предназначение за устойчивост на моменти на търкаляне, наклон и отклонение.
Разстоянието между блоковете трябва да се изчисли от приложения момент и допустимата проектна реакция при най-силно натоварения блок. Увеличаването на разстоянието може да намали натоварването,-предизвикано от момента, но също така увеличава дължината на релсата, изискванията за монтаж и размера на машината. Окончателният избор следователно трябва да провери номиналното натоварване, допустимия момент, твърдостта, живота, твърдостта на плочата, точността на монтажа, хода и дължината на релсата заедно.
Изпратете DLY движещата се маса, позицията-на-тежестта, посоката на натоварването, ускорението, силата на процеса, хода, наличното разстояние между релсите, разстоянието между блоковете и монтажния чертеж. Можем да ви помогнем да проверите серията направляващи, подредбата на блоковете и дължината на релсата за вашето приложение.
Имейл: export@dlybearing.com
