ماذا، لماذا وكيف

بسبب قدرتها على توفير قوة دفع عالية وتحديد المواقع بدقة، يمكن العثور على الكرات اللولبية في العديد من تطبيقات التجميع الآلية التي تتطلب حركة خطية.

تُشغّل لوالب الكرات مراحل تحديد المواقع لتجميع القطع الصغيرة. تتحكم لوالب الكرات في المحور Z في الروبوتات وفي الكبش في مكابس التجميع الكهروميكانيكية. بفضل صلابتها العالية، وسرعة دورانها المنخفضة، وسرعاتها العالية، تُستخدم لوالب الكرات في العديد من آلات تجميع الإلكترونيات، بما في ذلك مُحمّلات المجلات، وطابعات المعجون، والموزعات، ومعدات التركيب والإدخال.

مثل براغي Acme، تُحوّل براغي الكرات الحركة الدورانية إلى حركة خطية. ولكن على عكس براغي Acme، تتميز براغي الكرات بخيوط حلزونية مقعرة، وتتحرك محامل الكرات بين البرغي والصامولة في مسار دائري. يُقلل هذا الترتيب بشكل كبير من التآكل الميكانيكي، ويُمكّن براغي الكرات من تحويل أكثر من 90% من عزم دوران المحرك إلى قوة دفع.

يمكن تجليخ أو لفّ خيوط اللولب الكروي. اللولب الكروي ذو الخيوط المطحونة أكثر دقة من اللولب الملفوف، ولكنه أغلى ثمنًا أيضًا. وكما هو الحال مع براغي Acme، تتميز اللولب الكروي بحركة ارتدادية ضئيلة، أي حركة محورية نسبية بين البرغي والصامولة عند توقف المحرك. في كلٍّ من اللولب الكروي وبراغي Acme، يبدأ رد الفعل الارتدادي عادةً من 0.006 بوصة. ومع ذلك، مع تآكل برغي Acme، يزداد مقدار رد الفعل الارتدادي. لا يحدث هذا في اللولب الكروي، نظرًا لانخفاض معدل التآكل فيه.

يعتمد وجود رد فعل ارتدادي على التطبيق. على سبيل المثال، في تطبيقات الحركة الرأسية، يضغط الحمل باستمرار على الصمولة، لذا لا تُشكل رد الفعل العكسي مشكلة. إحدى طرق التخلص من رد الفعل العكسي هي استخدام صامولة مُحمّلة مسبقًا. تعني هذه الحالة أن السطح الفاصل بين الكرات والأخاديد مُجهّز مسبقًا، وبالتالي لا توجد مساحة خالية في مسار الحركة. يعتمد موضع الصمولة كليًا على موضع دوران العمود. كما يزيد التحميل المسبق من صلابة النظام.

يجب عدم إغفال محامل الدعم على طرفي اللولب الكروي. تُصنف هذه المحامل على أنها بسيطة، ثابتة، أو حرة. توفر الدعامات البسيطة، مثل محامل الكرات، صلابة شعاعية جيدة، دون صلابة محورية. أما الدعامات الثابتة، مثل أزواج محامل التلامس الزاوي، فتوفر صلابة في كلا الاتجاهين. أما الدعامة الحرة فهي مجرد دعامة، أي بدون أي دعامة على الإطلاق.

يُحدد مدى جودة دعمك للبرغي الكروي سرعة دورانه وحجم الحمل الذي يُمكنك تحميله عليه. عند تحديد مواصفات البراميل الكروية، ينبغي على المهندسين توفير أكبر قدر ممكن من معلومات التطبيق. يجب أن تتضمن هذه المعلومات الأحمال المتوقعة، والاتجاهات، ودورة التشغيل، والأشواط، ودورة الحياة. حتى الظروف البيئية مهمة، لأنها قد تؤثر على أختام المحمل.

ينصح كوري المهندسين بمعرفة الفرق بين الدقة وقابلية التكرار والدقة، وتجنب تحديد دقة تتجاوز حاجتهم الفعلية. زيادة الدقة مكلفة للغاية في البراغي. زيادة التكرار هي الفرق بين الصمولة القياسية والصامولة المُحمّلة مسبقًا. ستكلف أكثر، لكنها لن تُقارب تكلفة زيادة الدقة. زيادة الدقة رخيصة وسهلة.