Lineaarne võllisüsteem tagab kontrollitud tee sirge{0}}liikumiseks automaatikaseadmetes, pakkimismasinates, kontrollseadmetes, materjalikäsitlussüsteemides ja kergetööstuse masinates. Selle eesmärki mõistetakse sageli valesti, kuna tingimusedlineaarne võll, lineaarne telgjalineaarne täiturmehhanismkasutatakse mõnikord vaheldumisi.
Lineaarne võll on peamiselt ajuht- ja laadimis-tugikomponent. Tavaliselt ei muuda see mootori pöörlemist lineaarseks liikumiseks. Selle asemel töötab võll lineaarsete laagrite, liugurite, tugede ja eraldi ajamimehhanismiga, et luua terviklik lineaarne liikumistelg.
Lineaarne võll, lineaarne telg ja lineaarne täiturmehhanism
Nende kolme termini mõistmine aitab liikumissüsteemi kavandamisel või hankimisel vältida spetsifikatsioonivigu.
| Tähtaeg | Mida see kirjeldab | Esmane funktsioon |
|---|---|---|
| Lineaarne võll | Täpne ümmargune võll, mida kasutatakse lineaarsete laagrite või puksidega | Tagab juhtpinna ja toetab radiaalset koormust |
| Lineaarne telg | Täielik mehaaniline koost, mis tagab kontrollitud liikumise ühes suunas | Ühendab suunamise, toe, ajami ja paigalduse |
| Lineaarne täiturmehhanism | Toiteseade, mis loob lineaarse nihke | Loob liikumise läbi kruvi, rihma, silindri või muu mehhanismi |
Masina ühel teljel võib olla kaks paralleelset võlli, neli lineaarlaagrit, liikuv platvorm ja kuulkruvi. Sellise paigutuse korral juhivad võllid platvormi, laagrid võimaldavad vähese hõõrdumise{1}}liikumist ja kuulkruvi positsioneerib platvormi. Ainuüksi võllile kui terviklikule ülekandesüsteemile viitamine jätaks need erinevad mehaanilised kohustused kahe silma vahele.
Lineaarse võllisüsteemi komponendid
Praktiline lineaarvõlli süsteem on ehitatud mitmest komponendist, mis kannavad koormuse liikuvalt platvormilt masina raamile, võimaldades samal ajal liikumist vajalikus suunas.
| Komponent | Roll süsteemis | Mida see mõjutab |
|---|---|---|
| Lineaarne võll | Tagab laagrile sirge karastatud jooksupinna | Juhtimistäpsus, kulumiskindlus, jäikus ja sujuvus |
| Lineaarne laager | Liigub mööda võlli ja kannab kelgu koormuse võlli pinnale | Jooksutakistus, lubatud koormus, kliirens ja liikumise kvaliteet |
| Võlli tugi | Leiab võlli asukoha ja kannab jõu kinnituskonstruktsioonile | Joondamine, võlli läbipaine ja montaaži stabiilsus |
| Liikuv vanker | Ühendab laagrid ja kannab tööriista, kinnitust või töödeldavat detaili | Koormuse jaotus ja vastupidavus kalde-, kalde- ja lengerdusmomentidele |
| Ajami mehhanism | Rakendab jõudu kelgu liigutamiseks ja positsioneerimiseks | Kiiruse, kiirenduse, tõukejõu, korratavuse ja positsioneerimise juhtimine |
| Masina alus | Annab võrdluspinna kogu koostu jaoks | Paralleelsus, struktuurne jäikus ja pikaajaline{0}}joondumine |
Kuidas liikumine ja koormus süsteemi läbivad
Ajamimehhanism rakendab liikuvale kelkule jõudu. Kui kelk liigub, siis lineaarlaagrid veerevad või libisevad mööda võlli pinda. Võllid piiravad soovimatut liikumist teistes suundades ja hoiavad kelku ettenähtud teel.
Kantav koorem liigub platvormilt laagrikorpustesse, läbi laagrielementide ja võllile. Seejärel kannab võll selle koormuse läbi oma tugede masina alusele. See koormustee selgitab, miks võlli läbimõõt, tugede vahe, laagrite paigutus ja aluse jäikus mõjutavad süsteemi käitumist.
Piisava võimsusega mootor ei suuda kompenseerida nõrka juhtstruktuuri. Kui toetamata võll paindub või kui kaks võlli ei ole paralleelsed, võib kelk koormuse all takerduda, vibreerida või asendit muuta isegi siis, kui ajam töötab õigesti.
Ühine lineaarne võlli paigutus
Toetuseta ümarad võllid
Toetuseta võlli hoitakse tavaliselt selle otstes või monteeritakse eraldi võlli tugiplokkidega. See paigutus on lihtne ja ökonoomne, muutes selle kasulikuks lühemate vahekauguste, mõõdukate koormuste ja seadmete puhul, kus lihtne kokkupanek on oluline.
Selle peamine struktuurne piirang on tugede vaheline läbipaine. Tugede vahelise kauguse suurendamine või suurema koormuse rakendamine suurendab paindejõudu, mis võib mõjutada kelgu stabiilsust. Seetõttu tuleb võlli käsitleda konstruktsioonielemendina, mitte valida ainult laagri avause järgi.
Täielikult toetatud võlli rööpad
SBR- või TBR-toega võllisüsteemis on ümmargune võll kogu pikkuses ühendatud tugialusega. Pidev tugi vähendab võlli läbipainet ja loob jäigema kinnitusstruktuuri pikemaks sõiduks või suuremaks töökoormuseks.
Kuna tugi hõivab osa võlli ümbermõõdust, kasutavad need süsteemid avatud-tüüpi laagreid või sobivaid liugurid. Seetõttu tuleks võlli, alust ja liugurit käsitleda pigem ühilduva koostuna kui mitteseotud osadena.
Kahe{0}}võlli juhtsüsteemid
Liikuva plaadi toetamiseks kasutatakse sageli kahte paralleelset võlli. Võllide vahekaugus suurendab vastupidavust ümberminekumomentidele, samas kui kahe või enama laagri kasutamine mõlemal küljel võib jaotada koormuse suuremale alale.
Kasu sõltub montaaži geomeetriast. Kui võlli vahekaugus on liiga kitsas, on kelgul väiksem vastupidavus momentkoormusele. Kui võllid paigaldatakse paralleelselt, võib kogu käigu jooksul tekkida täiendav laagritakistus.
Juhiseid ja sõitu tuleb hinnata eraldi
Erinevaid veomehhanisme saab kombineerida sama põhilise võlli juhtimisstruktuuriga. Sobiv kombinatsioon sõltub sellest, mida masin peab saavutama.
| Ajami tüüp | Mida draiv pakub | Mida võllisüsteem ikkagi pakub |
|---|---|---|
| Kuulkruvi | Kontrollitud tõukejõud ja täpne positsioneerimine | Kelgu juhtimine ja vastupidavus radiaal- ja momentkoormustele |
| Hammasrihm | Kiire sõit suhteliselt pika käiguga | Stabiilne tee rihm{0}}veoga käru jaoks |
| Pneumaatiline silinder | Lihtne pikendamine ja tagasitõmbamine | Välised juhised, kui silindri varras ei tohiks kanda külgkoormust |
| Manuaalne mehhanism | Operaator-juhitav nihe | Korratav sirge{0}}juhis reguleerimiseks või positsioneerimiseks |
Juhtimise eraldamine sõidust muudab ka veaotsingu selgemaks. Positsioneerimisviga võib tuleneda mootorist, haakeseadist või kruvist, samas kui vibratsioon või kinnitus võib tuleneda võlli tugedest, laagritest või paigaldusgeomeetriast. Kogu koostu käsitlemine ühe eristamatu "lineaarse telje komponendina" muudab tegeliku põhjuse tuvastamise raskemaks.
Kus kasutatakse lineaarseid võllisüsteeme
Lineaarsed võllisüsteemid on eriti kasulikud siis, kui masin vajab lihtsat, hooldatavat ja kuluteadlikku juhtstruktuuri.
- Pakkimisseadmed:juhtivad tihenduspead, tootepeatused, tõukurid ja reguleeritavad masinaosad.
- Kontrollisüsteemid:toetavad kaamerad, andurid ja mõõteseadmed, mis liiguvad korratavate positsioonide vahel.
- Materjali käitlemine:ülekandeplaatide juhtimine,{0}}ja-kärude ja kergete transpordimehhanismide valimine ja paigutamine.
- Puidutöötlemis- ja lõikeseadmed:toetavad reguleeritavaid piirdeid, etteandemehhanisme ja abiliikuvaid üksusi.
- Kokkupaneku masinad:pressimisseadmete, doseerimispeade ja komponentide{0}}laadimisseadmete juhtimine.
Lineaarvõll ei määra üksi masina täielikku täpsust. Lõplik jõudlus sõltub võlli ja laagri sobivusest, tugikonstruktsioonist, ajamimehhanismist, paigalduse viitest ja väliskoormuse rakendamise viisist.
Mis määrab süsteemi stabiilsuse?
Mitmetel mehaanilistel seostel on suurem mõju kui lihtsalt võlli kõvaduse või mootori võimsuse suurendamine.
- Võlli ulatus ja tugi:pikem toestamata vahemik on painde suhtes tundlikum.
- Laagrite paigutus:laagrite arv ja vahekaugus mõjutavad seda, kuidas kelk peab vastu hetkekoormustele.
- Paralleelsus:kaksikvõllid peavad järgima sama liikumissuunda laagreid külili sundimata.
- Pinna ühilduvus:võlli pind peab sobima valitud lineaarlaagri või puksi jaoks.
- Laadimisasend:nihkekoormus tekitab hetke isegi siis, kui selle kogumass tundub mõõdukana.
- Aluse jäikus:täpne võlli koost ei saa jääda painduvale või ebaühtlasele kinnituskonstruktsioonile joondatud.
Need seosed selgitavad, miks kaks sama võlli läbimõõduga masinat võivad käituda erinevalt. Võll on üks kandekonstruktsiooni element-ja selle jõudlus sõltub sellest, kuidas kogu konstruktsioon on paigutatud.
Järeldus
Lineaarvõll ei ole tavaliselt komponent, mis muudab pöörleva liikumise lineaarseks liikumiseks. Selle põhiülesanne on luua sirge ja kulumiskindel juhtpind-joonlaagritele, kanda kandekoormused tugikonstruktsioonile ja piirata soovimatut liikumist.
Täielik tööstuslik lineaarne telg ühendab endas võlli juhtimissüsteemi laagrite, tugede, liikuva platvormi, ajamimehhanismi ja jäiga paigaldusalusega. Iga komponendi rolli mõistmine hõlbustab süsteemi kavandamist, tehniliste nõuete kirjeldamist ja liikumisprobleemide allika tuvastamist.
Uurige DLY-dlineaarsed võllisüsteemid, sobitaminelineaarsed laagridjakuulkruviajamiga lahendusedtööstuslike liikumisseadmete jaoks.
