ماذا، ولماذا، وكيف

بسبب قدرتها على توفير قوة دفع عالية وتحديد دقيق للمواقع، يمكن العثور على براغي الكرات في العديد من تطبيقات التجميع الآلي التي تتطلب حركة خطية.

تُستخدم براغي الكرات في تحريك منصات تحديد المواقع لتجميع الأجزاء الصغيرة. تتحكم براغي الكرات في المحور Z في الروبوتات وفي ذراع المكبس في مكابس التجميع الكهروميكانيكية. بفضل صلابتها العالية، وانخفاض معدل هبوطها، وسرعات حركتها العالية، تُستخدم براغي الكرات في العديد من آلات تجميع الإلكترونيات، بما في ذلك أجهزة تحميل المجلات، وطابعات المعجون، والموزعات، ومعدات التثبيت والإدخال.

على غرار براغي أكمي، تحوّل براغي الكرات الحركة الدورانية إلى حركة خطية. ولكن على عكس براغي أكمي، تتميز براغي الكرات بخيوط حلزونية مقعرة، وتتحرك محامل الكرات بين البرغي والصامولة في مجرى دائري. يقلل هذا التصميم بشكل كبير من التآكل الميكانيكي، ويُمكّن برغي الكرات من تحويل أكثر من 90% من عزم دوران المحرك إلى قوة دفع.

يمكن شحذ أو تشكيل أسنان لولب الكرات. تتميز لوالب الكرات ذات الأسنان المشحوذة بدقة أعلى من تلك ذات الأسنان المشكلة، ولكنها أغلى ثمناً. وكما هو الحال في براغي أكمي، تتميز لوالب الكرات بقدر ضئيل من الخلوص، أو الحركة المحورية النسبية بين اللولب والصامولة عندما يكون المحرك متوقفاً. في كل من لوالب الكرات وبراغي أكمي، يبدأ الخلوص عادةً من 0.006 بوصة. ومع ذلك، يزداد مقدار الخلوص مع تآكل برغي أكمي. لا يحدث هذا في لولب الكرات، نظراً لانخفاض معدل تآكله.

يعتمد مدى أهمية الخلوص على التطبيق. ففي تطبيقات الحركة الرأسية، على سبيل المثال، يضغط الحمل باستمرار على الصامولة، لذا لا يُشكل الخلوص مشكلة. إحدى طرق التخلص من الخلوص هي استخدام صامولة مُحمّلة مسبقًا. يعني التحميل المسبق أن السطح الفاصل بين الكرات والأخاديد مُجهّز مسبقًا، فلا يوجد خلوص في مجرى الكرات. ويعتمد موضع الصامولة كليًا على موضع دوران العمود. كما يزيد التحميل المسبق من صلابة النظام.

لا ينبغي إغفال محامل الدعم على طرفي لولب الكرات. تُصنّف هذه المحامل إلى بسيطة، ثابتة، أو حرة. توفر الدعامات البسيطة، مثل محامل الكرات، صلابة شعاعية جيدة، ولكنها تفتقر إلى الصلابة المحورية. أما الدعامات الثابتة، مثل أزواج محامل التلامس الزاوي، فتُوفر الصلابة في كلا الاتجاهين. أما الدعامة الحرة فهي كما يوحي اسمها، لا توفر أي دعم على الإطلاق.

تُحدد جودة دعم لولب الكرات سرعة دورانه ومقدار الحمل الذي يمكن تحميله عليه. عند تحديد مواصفات لولب الكرات، ينبغي على المهندسين تقديم أكبر قدر ممكن من معلومات التطبيق. يجب أن تشمل هذه المعلومات الأحمال المتوقعة، والاتجاهات، ودورة التشغيل، والأشواط، والعمر الافتراضي. حتى الظروف البيئية مهمة، لأنها قد تؤثر على موانع التسرب الخاصة بالمحامل.

ينصح كوري المهندسين بمعرفة الفرق بين الدقة والتكرارية والوضوح، وتجنب تحديد دقة أعلى من اللازم. فزيادة الدقة في البراغي مكلفة للغاية. أما زيادة التكرارية فهي الفرق بين الصامولة القياسية والصامولة المُحمّلة مسبقًا، وهي أغلى ثمنًا، لكنها أقل بكثير من زيادة الدقة. بينما زيادة الوضوح سهلة وغير مكلفة.