طول الشوط، السرعة، الدقة، التركيب، الصيانة.

أنت تعمل على تطبيق يتطلب حركة خطية - ربما نظام تجميع بالالتقاط والوضع، أو خط تعبئة وتغليف، أو منصة نقل مواد - لكن تصميم مشغلك الخاص من الصفر، وتوفير القطع المختلفة، وتركيب المكونات ومحاذاتها، وتطبيق نظام صيانة ليس استثمارًا فعالًا لوقتك. تبدأ بالبحث عن مشغلات خطية مصممة ومجمعة مسبقًا، ولكن هناك العديد من الخيارات من حيث النوع والحجم ومبدأ التشغيل، مما يجعل من الصعب تحديد من أين تبدأ في اختيارك.

الخطوة الأولى لتضييق نطاق الخيارات هي اختيار آلية التشغيل الأنسب لتطبيقك. توفر معظم الشركات المصنعة خيارين على الأقل للتشغيل، حيث يُعدّ السير المسنن واللولب الكروي الأكثر شيوعًا، بينما تُناسب المحركات الهوائية والخطية تطبيقات متخصصة. فيما يلي خمسة عوامل ستساعدك في اختيار أكثر نوعين شيوعًا من المشغلات: السير المسنن واللولب الكروي.

1. طول الضربة

المسافة التي يحتاجها المُشغِّل للتحرك في اتجاه واحد، والمعروفة بطول الشوط، هي أول متطلب يجب مراعاته عند الاختيار بين تشغيل اللولب الكروي أو السير. عادةً ما تتوفر مُشغِّلات اللولب الكروي بأطوال 1000 مم أو أقل، مع إمكانية استخدام لولب كروي ذي قطر أكبر بأطوال تصل إلى 3000 مم. يُحدد هذا الحد بالسرعة الحرجة للبرغي. كلما زاد طول البرغي، انخفضت سرعته الحرجة، أو السرعة التي يبدأ بها البرغي بمواجهة اهتزازات الانحناء. ببساطة، كلما زاد طول البرغي وزادت سرعته، بدأ يُصدر صوت "الخفقان" كحبل القفز.

بالنسبة للمشغلات ذات السير المسنن، فإن قدرة شد السير تحد من الحد الأقصى للطول. باستخدام أحزمة ذات عرض أكبر (مساحة تلامس أكبر) وتباعد أسنان أعلى، تُستخدم مشغلات السير عادةً في التطبيقات التي تتطلب شوطًا يتراوح بين 10 و12 مترًا.

2. السرعة

العامل الحاسم الثاني في اختيار المُشغِّل هو السرعة. تبلغ السرعة القصوى لمعظم مُشغِّلات السير 5 أمتار/ثانية. ويتأثر هذا الحد بنظام التوجيه، الذي يستخدم عادةً محامل إعادة التدوير. في التطبيقات التي تتطلب سرعات أعلى، تصل إلى 10 أمتار/ثانية، يمكن استخدام السير مع عجلات مُحمَّلة مسبقًا أو بكرات كامة بدلاً من محامل إعادة التدوير.

كما ذُكر سابقًا، في مشغلات اللولب الكروي، كلما زاد طولها، انخفضت السرعة الحرجة. عمومًا، يمكن لمشغلات اللولب الكروي الوصول إلى سرعات تصل إلى 1.5 متر/ثانية بأطوال أشواط أقل من متر واحد. تُوفر دعامات اللولب الكروي صلابة إضافية بتقليل طول اللولب غير المدعوم، مما يسمح للمشغل بالوصول إلى سرعات أعلى وأطوال أطول. عند اختيار دعامات اللولب الكروي، يُرجى استشارة الشركة المصنعة للحصول على المساعدة في إجراء حسابات السرعة والأطوال اللازمة.

3. الدقة

تُستخدم الدقة بشكل عام للدلالة على دقة الحركة (حيث تكون العربة أو السرج في مكانها أثناء الحركة)، أو دقة التموضع (مدى قرب المحرك من الموضع المستهدف)، أو قابلية التكرار (مدى قرب المحرك من نفس الموضع مع كل ضربة). وبينما تتأثر دقة الحركة بشكل كبير بهيكل المحرك وقاعدته وتركيبه، فإن دقة التموضع وقابلية التكرار تعتمدان بشكل أساسي على آلية التشغيل.

تتميز براغي الكرة، خاصةً إذا كانت مُحمَّلة مسبقًا، بدقة تحديد موضع أفضل من محركات السيور نظرًا لصلابتها. ومع ذلك، يمكن قياس "عدم الدقة" في تحديد الموضع وتعويضه في نظام التحكم بالمشغل. لهذا السبب، غالبًا ما تُصبح قابلية التكرار (القدرة على الوصول إلى نفس الموضع مع كل شوط) العامل الأهم في التطبيقات عالية الدقة. لتحقيق قابلية تكرار عالية، تُعدّ صلابة آلية التشغيل أمرًا بالغ الأهمية، مما يجعل تجميع براغي الكرة والصامولة المُحمَّلة مسبقًا الخيار الأمثل.

4. التركيب

في بعض الحالات، يُحدد اتجاه تركيب المُشغِّل آلية التشغيل الأنسب. يُعد كلٌّ من مُحركات الحزام ومحركات اللولب الكروي مناسبًا للتركيب الأفقي والمائل، ولكن التطبيقات التي تتطلب تركيبًا رأسيًا تتطلب تقييمًا أكثر دقة.

في حين أن كل نظام ينقل حمولة رأسيًا يحتاج إلى آليات أمان مدمجة، فإن محركات اللولب الكروي غالبًا ما تُعتبر أكثر أمانًا من محركات السيور لحمل الأحمال الرأسية. ويرجع ذلك إلى أن اللولب الكروي، حسب الحمل وسلك اللولب والاحتكاك في النظام، لا يتحرك للخلف، أو "يسقط سقوطًا حرًا" في حالة تعطل الفرامل أو تلف النظام بشكل كارثي. عند الحاجة إلى مشغل محرك سير في تطبيق رأسي، يجب النظر بجدية في استخدام فرامل خارجية أو ثقل موازن.

5. الصيانة

السبب الرئيسي لفشل المشغلات الخطية هو نقص التزييت. تتطلب كلٌّ من مشغلات اللولب الكروي ومشغلات السير تزييت نظام التوجيه دوريًا، إلا أن اللولب الكروي يُضيف مكونًا آخر يجب مراقبته لضمان التزييت الجيد. وقد عالج بعض المصنّعين هذه المشكلة بتوفير أنظمة مُزيّتة مدى الحياة (حيث يُعرّف العمر الافتراضي بأنه مسافة حركة محددة أو عدد دورات، مع حمل وسرعة وبيئة مُحددة)، إلا أن العديد من التطبيقات لا تتطابق مع هذه المعايير المحددة، وستتطلب التزييت في مرحلة ما من عمرها الافتراضي.

على الرغم من أن مشغلات السير تتميز بقلة عدد المكونات التي تحتاج إلى صيانة، إلا أنه في حالة وجود غبار أو شظايا في البيئة، يُنصح باختيار تصميم مشغل يقلل من احتمالية دخول التلوث إلى أغلفة البكرات. هذا يضمن عمرًا أطول لمحامل البكرات ويقلل من تآكل السير نفسه.

يتمتع كلٌّ من محركات الأحزمة ومحركات اللولب الكروي بمزايا أداء. عند الاختيار الأولي، تذكر أن محركات الأحزمة عادةً ما تكون الخيار الأفضل للأشواط الطويلة والسرعات العالية، بينما تُعدّ محركات اللولب الكروي أفضل للتطبيقات التي تتطلب تكرارًا عاليًا أو تركيبًا رأسيًا. في بعض التطبيقات، تُلبي أيٌّ من آليتي التشغيل المعايير المذكورة أعلاه. في هذه الحالات، يُمكن للشركة المُصنِّعة إرشادك في اختيار المُشغِّل المُناسب بناءً على عوامل أكثر تعقيدًا، مثل التسارع، وزمن الاستقرار، والظروف البيئية.