Enne kuulkruvi mudeli valimist peavad insenerid määratlema, mida lineaartelg tegelikult tegema peab. Nõutav koormus, käik, kiirus, positsioneerimise täpsus ja paigalduskorraldus määravad, kas kavandatav kuulkruvi töötab ohutult ja saavutab eeldatava liikumisvõime.
Mudel, mida kirjeldatakse ainult kui "20 mm läbimõõt 5 mm juhtmega", ei ole täielik spetsifikatsioon. Kaks masinat, mis kasutavad sama nominaalset kuulkruvi, võivad vajada erinevat täpsusastet, mutrite konstruktsioone, tugikonstruktsioone või otsatöötlust, kuna nende töötingimused on erinevad.
See juhend selgitab üheksat olulistkuulkruvi spetsifikatsioonidmis tuleks määratleda enne üksikasjalikku suuruse määramist, mudeli valimist või hinnapakkumist.
Alustage rakendusest, mitte mudeli numbrist
Kuulkruvi valimine algab tavaliselt masina nõuetest, mitte olemasolevast kataloogikoodist. Esimene samm on liikumistelje selge kirjeldamine:
- Millist komponenti teisaldatakse?
- Kui kaugele see sõitma peab?
- Kui kiiresti peab liikumine lõpule jõudma?
- Milline aksiaalkoormus mõjutab kruvi?
- Kas telg on horisontaalne, vertikaalne või kaldu?
- Millist positsioneerimistäpsust ja korratavust on vaja?
- Kui sageli masin töötab?
Need tingimused annavad aluse kruvi läbimõõdu, plii, täpsusastme, mutri struktuuri ja tugimeetodi valimisel. Esmalt tuttava mudeli valimine ja hiljem rakenduse kontrollimine võib põhjustada ebapiisava kandevõime, liigse võlli pöörlemiskiiruse, paindumise riski või tarbetuid kulusid.
1. Aksiaalne koormus
Kuulkruvi kannab koormust peamiselt mööda oma telge. Seetõttu nõuab valik rohkem kui liikuva komponendi kogukaal. Tootja või projekteerija peaks hindama terve töötsükli jooksul mõjuvaid erinevaid jõude.
Asjakohased koormused võivad hõlmata järgmist:
- Kaal, mis toimib vertikaalsel või kaldteljel
- Kiirendus- ja aeglustusjõud
- Töötlemis- või pressimisjõud
- Hõõrdumine juhikutest, tihenditest ja ühendatud mehhanismidest
- Löök või ajutine tippkoormus
Maksimaalne koormus aitab kindlaks teha, kas kuulkruvi peab vastu tipptöötingimustele. Eeldatava väsimusea hindamisel kasutatakse töötsükli keskmist koormust.
Vertikaalse telje puhul tekitab liikuv mass pideva teljesuunalise koormuse. Kuna kuulkruve saab tavaliselt tagasi-keerata, peab mootoripidur või iseseisev hoideseade võimsuskadu ajal takistama kontrollimatut liikumist. Kuulkruvi ennast ei tohiks käsitleda iselukustuva-ohutusmehhanismina.
2. Nõutav käik ja kogupikkus
Nõutav käik on vahemaa, mille mutter peab läbima. See ei ole sama, mis kuulkruvi kogupikkus.
Täielik võll sisaldab tavaliselt:
- Kasutatav pähklireis
- Keerme lisapikkus väljaspool töökäiku
- Fikseeritud-otsa laagripesa
- Toetatud-otsa laagripesa
- Mootori või siduri ühendus
- Õlad, keermed, sooned või muud töödeldud omadused
Pikemad võllid nõuavad täiendavat tähelepanu, kuna toestamata pikkus mõjutab nii kriitilist kiirust kui ka vastupidavust paindumisele. Hinnapakkumist taotledes märkige eraldi nõutav tõmme ja kogupikkus, selle asemel, et esitada ainult üks pikkuse väärtus.
3. Lineaarne kiirus ja kiirendus
Nõutav lineaarkiirus mõjutab kuulkruvi juhet ja pöörlemiskiirust. Nende põhisuhe on:
Pöörlemiskiirus=Lineaarne kiirus ÷ Kuulkruvi juhe
Seadmete järjepideva muutmise korral peab 10 mm juhtmega 500 mm/s liikuv kruvi pöörlema kiirusel 3000 p/min. Kui sama liigutusega kasutatakse 5 mm juhet, suureneb nõutav pöörlemiskiirus 6000 p/min-ni.
Väiksem plii ei taga automaatselt paremat süsteemi. See võib parandada teoreetilist mehaanilist eraldusvõimet ja suurendada saadaolevat lineaarset tõukejõudu antud mootori pöördemomendi jaoks, kuid see nõuab ka suuremat võlli kiirust, et saavutada sama lineaarkiirus.
Samuti tuleks määratleda kiirendus. Kiire kiirendamine suurendab mootorilt nõutavat pöördemomenti ja tekitab lisajõudu kuulkruvis, tugilaagrites ja ühendatud konstruktsioonis.
4. Kruvi läbimõõt
Kruvi nimiläbimõõt mõjutab aksiaalset kandevõimet, võlli jäikust, kriitilist kiirust ja paindetakistust. Suurem läbimõõt tagab üldiselt suurema jäikuse ja sobib paremini pikemate käikude või suuremate survekoormustega, kuid suurendab ka inertsust, paigaldusruumi ja kulusid.
Seetõttu tuleks läbimõõdu valimisel kaaluda:
- Maksimaalne ja keskmine aksiaalkoormus
- Toetuseta võlli pikkus
- Maksimaalne pöörlemiskiirus
- Horisontaalne või vertikaalne paigaldus
- Lõpetage-tugikokkulepe
- Saadaval paigalduskoht
Pikkade vertikaalsete või survekoormusega kruvide puhul on paindumise kontrollimine eriti oluline. Pikkade suure kiirusega-võllide puhul võib peamiseks piiranguks saada hoopis kriitiline-kiiruse kontrollimine.
5. Kuulkruvi juhe
Juht on lineaarne vahemaa, mille mutter läbib kruvi ühe täieliku pöörde jooksul. See ühendab mootori pöörlemise otse lineaarse liikumisega.
| Juhtimise valik | Üldine mõju | Punktid, mida kontrollida |
|---|---|---|
| Väiksem plii | Rohkem lineaarset jõudu sisendpöördemomendi ühiku kohta ja väiksem käik mootori pöörde kohta | Sama lineaarse kiiruse jaoks on vaja kõrgemat kruvi pööret minutis |
| Suurem juhe | Suurem lineaarne käik ühe pöörde kohta ja väiksem kruvi pöörete arv sama lineaarse kiiruse jaoks | Sama aksiaalse tõukejõu jaoks võib vaja minna rohkem mootori pöördemomenti |
Kontrolleri eraldusvõimet, mootori kiirust, nõutavat tõukejõudu ja sihttsükli aega tuleks käsitleda koos. Müügivihje valik ei tohiks põhineda ainult positsioneerimise täpsusel.
6. Valtsitud või jahvatatud kuulkruvi
Nõutav positsioneerimisjõudlus ja projekti maksumus aitavad kindlaks teha, kas valtsitud või maandatud kuulkruvi on sobiv.
Jahvatatud ja valtsitud kuulkruvi valmistamise meetodite võrdlus
Valtsitud kuulkruvi võlli jooksurada on moodustatud plastilise deformatsiooni teel, kasutades valtsimistestreid. See pakub tõhusat tootmist ja ökonoomset lahendust üldiseks tööstuslikuks liikumiseks. DLY tarnib tavaliselt külmvaltsitud-kuulkruve C7 täpsusega automaatikaseadmete, pakendamismasinate, CNC-ruuterite ja muude standardsete rakenduste jaoks.
Maandatud kuulkruvi on täppislihvimise teel viimistletud. Tavaliselt valitakse see siis, kui masin vajab tihedamat juhtjuhtimist, nõudlikumat positsioneerimisjõudlust või suuremat liikumise järjepidevust.
Tootmismeetod tuleks valida vastavalt nõutavale telje täpsusele. Maanduskruvi kasutamine ei suuda kompenseerida vigu, mis on põhjustatud sobimatust tugikonstruktsioonist, halvast joondusest, painduvatest kinnituspindadest või masina ebatäpsest kokkupanekust.
7. Täpsus, korratavus ja aksiaalne kliirens
Need terminid kirjeldavad liikumise jõudluse erinevaid aspekte ja neid ei tohiks kasutada vaheldumisi.
| Tähtaeg | Tähendus | Masina efekt |
|---|---|---|
| Plii täpsus | Tegeliku ja teoreetilise käigu erinevus kindlaksmääratud pikkuses | Mõjutab absoluutset positsioneerimist löögi üle |
| Korratavus | Võimalus naasta korduvalt samasse käsutatud asendisse | Oluline korduvate masinatsüklite puhul |
| Aksiaalne kliirens | Vaba aksiaalne liikumine kruvi ja mutri vahel ümberpööramisjõu mõjul | Mõjutab suuna{0}}pööramise täpsust |
| Eellaadimine | Kliirensi vähendamiseks ja jäikuse suurendamiseks rakendatakse sisemist koormust | Parandab tagurdamise reaktsiooni, kuid suurendab hõõrdumist ja sõidumomenti |
Eellaadimise terminoloogia ja saadaolevad tasemed erinevad olenevalt tootjast ja mutri konstruktsioonist. Ostja peaks määrama nõutava aksiaalse kliirensi, jäikuse või töö{1}}pöördemomendi, selle asemel, et eeldada, et ühel eellaadimiskoodil on kõigi tarnijate puhul sama tähendus.
8. Paigaldussuund ja tugimeetod
Samal kuulkruvil võivad olla väga erinevad tööpiirid, olenevalt sellest, kuidas selle otsad on toetatud. Üldised korraldused hõlmavad fikseeritud-vaba, toetatud-toetatud, fikseeritud-toega ja fikseeritud-fikseeritud konfiguratsioone.
Fikseeritud-otsa tugi sisaldab tavaliselt eellaaditud nurk{1}}kontaktlaagrit, mis määrab võlli aksiaalselt. Vastaspoolne tugi mahutab mitte-vedatava otsa ja aitab kontrollida võlli läbipainde. Sobivad tugiüksused võivad olenevalt kruvi suurusest ja kinnitusstruktuurist sisaldada kombinatsioone BK/BF, FK/FF või EK/EF.
Toetusmeetod mõjutab:
- Lubatud pöörlemiskiirus
- Paindumiskindlus
- Aksiaalne jäikus
- Soojuspaisumise käitumine
- Paigaldamise keerukus
Samuti tuleb märkida suund. Vertikaalse telje puhul tuleb arvestada gravitatsioonikoormuse, mootoriga pidurdamise ja -kukkumisvastase kaitsega. Horisontaalne pika käiguga-paigaldus võib nõuda võlli vajumise ja kriitilise kiiruse täiendavat juhtimist.
9. Lõpetage töötlemine ja ühendatud komponendid
Tavalised kuulkruvivõllid vajavad enne paigaldamist sageli töötlemist. Mõlemad võlli otsad peavad sobima valitud laagritugede, lukustusmutri, mootori siduri ja ümbritseva masina konstruktsiooniga.
Tüüpilised kuulkruvi võlli otsa töötlemise omadused
Lõpp{0}}töötlusjoonis peaks määratlema:
- Laagri-istme läbimõõt, pikkus ja tolerantsid
- Õlapositsioonid
- Välis- või sisekeermed
- Lukustusmutter ja kinnitusrõngas{0}}sooned
- Ühenduse läbimõõt ja ühenduse pikkus
- Võtmed, lamedad või mutrivõtmeosad
- Vajalikud keskavad ja faasid
Ärge valige kuulkruvi eraldi selle tugilaagritest ja haakeseadist. Mõõtmetega õige kruvivõll võib siiski põhjustada kehva liikumise, kui laagrite paigutus ei ole jäikus või kui otsa töötlemine tekitab vale joonduse.
DLY suudab tarnida kohandatud otsatöötlusega ja ühilduvaid kuulkruvekuulkruvi tugiüksusedvastavalt kliendi koostejoonisele.
Täiendavad kasutustingimused
Üheksa peamist spetsifikatsiooni määratlevad mehaanilised nõuded, kuid enne mudeli lõplikku kinnitamist tuleb arvestada ka ümbritseva keskkonnaga.
Olulised tingimused hõlmavad järgmist:
- Töötemperatuur
- Kokkupuude tolmu, laastude, jahutusvedeliku või niiskusega
- Määrdeaine tüüp ja hooldusintervall
- Pidev või katkendlik töö
- Nõutav kasutusiga
- Mürapiirangud
- Puhtaruumi või korrosioonikindluse{0}}nõuded
Määrimisintervalle ei saa määratleda ühe universaalse tööajaga. Ümbermäärimine sõltub kiirusest, käigust, koormusest, temperatuurist, saastumisest ja määrdeaine seisundist. Seadmete tootjad peaksid kehtestama intervalli tegeliku töötsükli alusel ja kontrollima kasutuselevõtu ajal määrimistingimusi.
Kuidas spetsifikatsioonid koos töötavad
Kuulkruvi parameetreid ei tohiks valida iseseisvalt. Iga valik muudab süsteemi teist osa:
- Pikem käik võib nõuda suuremat võlli läbimõõtu või teistsugust tugimeetodit.
- Suurem lineaarne kiirus võib nõuda suuremat juhtmestikku, et hoida võlli pöörete arvu kriitilisest -kiirusepiirangust madalamal.
- Väiksem vahemaa võib suurendada saadaolevat tõukejõudu, kuid suurendada ka sama liikumiskiiruse jaoks vajalikku pöörlemiskiirust.
- Suurem eelkoormus võib parandada jäikust, kuid suurendada hõõrdumist, temperatuuri ja mootori pöördemomenti.
- Kõrgem täpsusaste võib parandada juhtme juhtimist, kuid ei saa kõrvaldada paigaldus- ja konstruktsioonivigu.
Seetõttu tuleks lõplikku valikut kontrollida kui terviklikku ajamisüsteemi, mis sisaldab kuulkruvi, mutrit, tugilaagreid, sidurit, mootorit, juhikuid ja masina konstruktsiooni.
Järeldus
Enne kuulkruvi valimist määrake telgkoormus, käik, kiirus, kiirendus, kruvi läbimõõt, juht, täpsusnõue, aksiaalne kliirens, paigalduskorraldus ja otsatöötlus. Need spetsifikatsioonid pakuvad vajalikku sisendit kasutusea, painde, kriitilise kiiruse ja mootorinõuete kontrollimiseks.
Asendusprojekti jaoks saatke täielik mudelinumber, mõõtmete joonis ja paigaldusteave. Uue masina jaoks looge töötingimused, selle asemel, et valida kataloogi mudel ainult läbimõõdu ja plii järgi.
DLY tarnib C7 valtsitud ja C5 maandatud kuulkruve, standardseid ja kohandatud kuulmutreid, otsatöötlust ja sobivaid tugikomponente. Meie insenerimeeskond saab teie rakenduse andmed üle vaadata ja soovitada sobivat kuulkruvi konfiguratsiooni.
