Т.нар.-V-образен жлеб в линеен водачпомага за разпределяне на натоварването, тъй като неговите наклонени канали позволяват на търкалящите се елементи да реагират на сили от повече от една посока. Вместо да поддържа само натоварване надолу, водещият блок може да пренася радиални, обратни-радиални и странични сили през различни контактни редове.
„V-образен жлеб“ обаче е опростено описание. При линеен водач на профил, действителната пътека на сачмата обикновено се оформя с кръгла-дъга или готически-арков профил. V--образният вид идва главно от начина, по който лявата и дясната канали са наклонени вътре в релсата и блока.
Следователно разпределението на натоварването зависи от нещо повече от видимата форма на канала. Ъгълът на контакт, извивката на каналите, типът на търкалящия-елемент, предварителното натоварване, разположението на блоковете и точността на монтажа влияят върху това кои редове носят силата и колко равномерно я разпределят.
Какво означава V-образен жлеб?
Терминът може да описва различни ръководни структури, така че не трябва да се използва без контекст.
| Структура на ръководството | Какво е V-образна форма? | Подвижен контакт |
|---|---|---|
| Водач за профил на топка | Противоположното разположение на наклонени канали в релсата и блока | Топчетата контактуват с извити повърхности на пътеки при определени контактни ъгли |
| Ръководство за ролков профил | Наклоненото разположение на ролковите канали вътре в направляващия механизъм | Цилиндричните ролки създават по-дълга контактна зона от топките |
| V-водач на колелото | Буквално V{0}}образен профил на колелото и свързваща следа | Колелото контактува с две наклонени повърхности на коловоза |
Тези структури не трябва да се третират като идентични. Профилният линеен водач използва рециркулиращи топки или ролки вътре в съвпадащ монтаж на релса-и-блок. Системата на колелата AV- използва външни колела, движещи се по открита писта. Тяхната точност, твърдост, поведение при замърсяване и изисквания за монтаж са различни.
Как наклонените канали носят натоварване
Когато външна сила действа върху каретката, търкалящите тела я предават в наклонените канали. Контактната сила действа приблизително нормално спрямо повърхността на локалната пътека, а не само в същата посока като външното натоварване.
Всяка нормална контактна сила може да се разглежда като имаща вертикални и хоризонтални компоненти. При симетричен водач компонентите от противоположните редове работят заедно: полезните компоненти поддържат приложеното натоварване, докато противоположните странични компоненти могат да се балансират взаимно.
Точната контактна сила не може да се определи само от проста формула за V-ъгъл. Зависи също от това колко реда са натоварени, контактния ъгъл, вътрешното предварително натоварване, еластичната деформация, извивката на каналите и позицията на външната сила.
Контактният ъгъл контролира посоката на натоварване
Ъгълът на контакт описва посоката, в която преминава силата между търкалящия елемент и пътеката. Това е една от основните причини един профилен линеен водач да може да поддържа повече от просто натоварване надолу.
Много четири{0}}редови водачи на профили използват симетрично контактно разположение. Конструкция с контактни посоки близо до 45 градуса може да осигури подобна номинална товароносимост в първичната радиална, обратната-радиална и страничната посока. Други устройства на канали могат да дадат приоритет на една посока, за да се получи по-голяма радиална твърдост или товароносимост.
По-големият контактен ъгъл не е автоматично по-добър. Промяната на ъгъла променя баланса между радиалната и страничната производителност. Правилната геометрия зависи от очакваната посока на натоварване, ориентация на каретката и структурата на машината.
| Външно натоварване | Как реагира ръководството | Какво влияе върху разпространението |
|---|---|---|
| Радиално натоварване надолу | Редовете, обърнати към товара-, предават сила в релсата и основата | Контактен ъгъл, предварително натоварване, количество на блока и позиция на натоварване |
| Обратно натоварване нагоре | Противоположните редове на каналите реагират срещу повдигащата сила | Конструкция на блока, монтажни болтове и обратна{0}}товароспособност |
| Странично натоварване | Обърнатите отстрани- контактни редове прехвърлят сила през водача | Ориентация на релсата, геометрия на контакта и твърдост на вагона |
| Моментно натоварване | Различни блокове или редове носят противоположни сили, за да устоят на въртенето | Разстояние между релсите, разстояние между блоковете, размер на количката и отместване на товара |
Кривината на пистата има значение
Топката не влиза в контакт с пистата в безкрайно малка математическа точка. При натоварване двете повърхности се деформират еластично и създават малка контактна площ. Кривината на пистовото платно влияе върху размера и формата на тази контактна зона.
Ако жлебът следва топката твърде хлабаво, ефективната контактна площ е по-малка и локалното контактно напрежение може да се увеличи. Ако съответствието на канала е твърде близко, контактната площ става по-голяма, но диференциалното плъзгане и триенето също могат да се увеличат.
Следователно дизайнът на жлебовете е баланс между номинално натоварване, съпротивление при търкаляне, твърдост, реакция на предварително натоварване и точност на производство. Не е правилно да се приеме, че по-големият брой контактни точки винаги води до по-висок капацитет на натоварване или по-добра производителност.
Кръгов -дъгов контакт
Кръговите -дъгови канали обикновено са проектирани така, че всяка натоварена топка да контактува с релсата и блока през контролирани контактни зони. Тази структура може да поддържа предварително натоварване, като същевременно ограничава ненужното диференциално приплъзване, когато геометрията и условията на монтаж са правилни.
Gothic-Arch Contact
Готически -жлеб на арка е оформен от два пресичащи се извити профили. В зависимост от дизайна на водача, той може да създаде множество контактни точки и опорни сили от различни посоки.
Компромисът-е, че различните контактни точки може да имат леко различни скорости на търкаляне. При предварително натоварване или грешка при монтажа това може да създаде диференциално приплъзване, допълнително съпротивление и износване. Геометрията на готическата-арка следователно не трябва да се описва като универсално превъзхождаща геометрията на кръговата-дъга.
Водачите с топка и ролка разпределят натоварването по различен начин
Линейните водачи на топката създават елипсовидна контактна зона около всяка натоварена топка. Като цяло те предлагат плавно движение, сравнително ниско триене и добра пригодност за високо-промишлено движение.
Ролковите линейни водачи използват цилиндрични ролки, създавайки по-дълга контактна зона по дължината на ролката. Това може да осигури по-голяма твърдост и по-ниска еластична деформация при голямо натоварване. Следователно ролковите системи често се разглеждат за машинни инструменти и оборудване, където твърдостта е по-важна от леката конструкция.
По-голямата контактна зона на ролката също прави правилното подравняване важно. Ако повърхността за монтиране или каналът е изкривена, натоварването може да се концентрира близо до единия край на ролката, вместо да бъде разпределено по предвидената контактна дължина.
| Характеристика | Ръководство за топка | Ролков водач |
|---|---|---|
| Форма за контакт | Малка елипсовидна контактна зона при натоварване | По-дълга контактна зона по протежение на ролката |
| Типичен приоритет | Плавно движение, скорост и обща прецизност | Висока твърдост и намалена деформация |
| Загриженост за подравняването | Неравномерно натоварване на редовете и повишена устойчивост | Неравномерно натоварване на редовете и възможно натоварване на ръба на валяка |
Предварителното натоварване подобрява контакта, но променя съпротивлението
Предварителното натоварване премахва вътрешната хлабина чрез създаване на контролиран еластичен контакт, преди да бъде приложено външното работно натоварване. Това помага на каретата да реагира по-твърдо, когато посоката на натоварване се промени.
Предварителното натоварване също може да увеличи съпротивлението при търкаляне и топлината. Ако е по-високо от изискваното от приложението или ако подравняването на релсите е лошо, някои редове може да останат по-силно натоварени от други по време на хода.
Равномерното разпределение на натоварването не означава, че всяка топка или ролка носи точно същата сила във всеки момент. Това означава, че направляващата геометрия и условията на сглобяване предотвратяват ненужната концентрация върху един ред, един блок или една малка област от пистата.
Блоковата подредба издържа на моментни натоварвания
Геометрията на Raceway разпределя силата вътре в един водещ блок, но разположението на релсите и блоковете определя как цялата ос устоява на моментите на накланяне, накланяне и отклонение.
Когато външен товар е позициониран далеч от центъра на каретката, той създава както пряка сила, така и момент. Увеличаването на разстоянието между две релси или между блокове на една и съща релса може да намали силата, която всеки блок трябва да генерира, за да устои на този момент.
Ето защо водач с добре-проектирани наклонени канали все още може да изпита неравномерно износване, когато блоковете са поставени твърде близо един до друг или пренасяният товар се простира далеч отвъд поддържаната платформа.
Инсталирането определя реалното споделяне на натоварването
Геометрията на пистата е произведена във водача, но разпределението на натоварването може да се промени след монтажа. Неравна основа може да усуче релсата, докато лошият паралелизъм между две релси може да принуди блоковете да следват различни пътища.
При тези условия един контактен ред или един блок може да носи повече натоварване, преди машината да започне нормална работа. По-високото предварително натоварване може да направи системата още по-чувствителна към грешки при монтажа.
Ето защо са необходими точни референтни повърхности, достатъчна твърдост на основата, правилно закрепване и подходящ паралелизъм на релсите, за да могат наклонените канали да работят, както е проектирано.
Какво не може да направи Groove Geometry
Разположението на AV-образна или наклонена релса може да подобри многопосочното поддържане на товара, но не трябва да се очаква да коригира несвързани механични проблеми.
- Не може автоматично да компенсира голяма грешка-успоредност на релсите.
- Не може да накара всеки търкалящ се елемент да носи абсолютно еднакъв товар под силата на изместване.
- Той не премахва стърготини или замърсяване от каналите сам.
- Това не премахва необходимостта от смазване, уплътнения или защитни капаци.
- Това не гарантира фиксирано процентно увеличение на товароносимостта за всеки дизайн на водача.
- Не може да компенсира недостатъчно разстояние между релсите или нестабилна основа на машината.
Заключение
V--образният външен вид на профилен линеен водач идва от противоположните му наклонени канали. Тези канали използват определени контактни ъгли, за да преобразуват радиалните, обратните-радиални и страничните натоварвания в сили, носени от различни редици топки или ролки.
Равномерното разпределение на натоварването не се създава само от V-образната форма. Кривината на пътеката, контактният ъгъл, типът на търкалящия-елемент, предварителното натоварване, разстоянието между блоковете, разстоянието между релсите, точността на монтажа и позицията на товара работят заедно.
Сачмените водачи обикновено се избират за гладко и прецизно общо движение, докато ролковите водачи осигуряват по-голяма контактна зона за приложения, изискващи по-голяма твърдост. Окончателният избор трябва да се основава на пълното състояние на натоварване, а не на един канал.
Разгледайте DLYлинейни направляващи продукти, прегледайтеRD ролкови линейни направляващи, или научете завидове линейни водачи и избор.
