أنظمة إرجاع الكرة ، واختيار برغي الكرة وتزييت الكرة المسمار.

سيضمن تحديد المسمار الكرة المناسب لتطبيق معين دقة الماكينة والتكرار والحياة مع تقليل التكلفة الإجمالية للملكية.

يترجم محرك المسمار الكروي الحركة الدورانية إلى الحركة الخطية أو العكس ويمكن أن يطبق أو تحمل أحمال الدفع العالية - تزيد عن 750،000 رطل سعة ثابتة باستخدام Ø6.000 بوصة. مجموعة برغي الكرة - مع الكفاءة عادة ما تكون أكبر من 90 ٪. تساعد مسامير الكرة في توجيه ودعم وتحديد موقعها ونقلها بدقة في مجموعة من تطبيقات الأتمتة.

يتكون محرك المسمار الكرة من برغي الكرة وجوز الكرة مع محامل الكرة المعاد دورانها. يتم تصنيع الواجهة بين المسمار والجوز بواسطة محامل الكرة التي تتدحرج في أشكال المطابقة في برغي الكرة وجوز الكرة. يتم توزيع الحمل على برغي الكرة على عدد كبير من محامل الكرة بحيث تتعرض كل كرة لحمل منخفض نسبيًا. بسبب عناصرها المتداولة ، فإن محرك المسمار الكرة يحتوي على معامل منخفض للغاية من الاحتكاك ، والذي يعادل الكفاءة الميكانيكية العالية.

الفرق الرئيسي بين مسامير الكرة ومسامير الرصاص هو استخدام محامل إعادة تدوير الكرة في برغي الكرة لتقليل الاحتكاك وزيادة الكفاءة. تعد مسامير الكرة أغلى من مسامير الرصاص ، لكن قدرتها على حمل الأحمال العالية ، وتحقيق سرعات سريعة ، وتوفير حياة يمكن التنبؤ بها تجعلها تستحق تكلفتها المضافة للعديد من التطبيقات.

توفر محركات المسمار الكرة عادة كفاءة ميكانيكية أكبر من 90 ٪ ، لذلك غالبًا ما يتم تعويض تكلفتها عن طريق انخفاض متطلبات الطاقة. إن زيادة قدرة الحمل ، والحياة الأطول ، والموثوقية المتوقعة للمسامير الكرة هي مزايا على مسامير الرصاص.

التكرار والدقة

الدقة هي مقياس لمدى اقتراب نظام الحركة من موضع أمر ، ويتم تعريفه على أنه الحد الأقصى لخطأ بين الموضع المتوقع والفعلي. يتم تعريف التكرار على أنه قدرة نظام تحديد المواقع على العودة إلى الموقع أثناء التشغيل. تقدم محركات المسمار الكرة التكرار الممتاز (ترد الفعل العكسي يعتمد على قطر تحمل الكرة ، ولكن عادة ما يتراوح من 0.005 إلى 0.015 بوصة). والدقة (± 0.004 في.

دقة الرصاص هي المقياس الأكثر شيوعًا لدقة برغي الكرة. يشير Lead إلى المدى الذي سيسافر فيه جوز الكرة غير الدوران مع منعطف واحد 360 درجة من المسمار. يتم قياس دقة الرصاص على أنها تباين السفر المسموح به (الموضع الفعلي مقابل الموضع النظري) لكل قدم أو لكل 300 مم. يتم تقديم مسامير الكرة في درجات Precision Plus ومواصلات النقل ، مع دقة بالإضافة إلى تراكم الأخطاء التي تسيطر بإحكام على طول السفر الكامل.

رد الفعل العكسي هو حرية الحركة بين الجوز والمسمار ، ويمكن قياسها محوريًا وشعاعيًا. أفضل طريقة لقياس رد الفعل المحوري هو تأمين المسمار من الحركة ودفع محوريًا وسحبه على صمولة الكرة أثناء قياس حركته باستخدام مؤشر الطلب. يمكن أيضًا قياس رد الفعل العكسي عن طريق وضع مؤشر طلب على جوز الكرة في النظام وقيادته بوصة واحدة للأمام والعودة إلى الموضع الأصلي. التباين من الصفر هو رد الفعل. التكرار هو ببساطة القيمة الكمية للرد الفكري لمسمار الكرة.

يحتوي الجوز الكرة غير المحمّل على تصاريح داخلية بين المكونات ، مما يعني وجود رد فعل عنيف. لا تحتوي صمولة الكرة المحملة مسبقًا على خلوص محوري وبالتالي يزيل رد الفعل العكسي وبالتالي يزيد من الصلابة. يزيد التحميل المسبق أيضًا من عزم الدوران المطلوب لتحويل المسمار ويتم قياسه بنسبة المئوية من التحميل المسبق إلى السعة الديناميكية (جوز الكرة بسعة ديناميكية تبلغ 1500 رطل وتصنيف التحميل المسبق 10 ٪ لديه 150 رطلًا مقدمة داخلية). يتم استخدام مسامير كرة الخيط الدقيقة بشكل عام بدون تحميل مسبق. يحسن التحميل المسبق لبرغي الكرة التكرار عن طريق إزالة رد الفعل العكسي ، ولكنه لا يؤثر على الدقة.

تتوفر المكسرات التي يتم تحميلها مسبقًا على مسامير Precision Plus وتحديد منتجات المسمار الدقيقة. تكلفتها أعلى من المكسرات غير المحمولة بسبب التعقيد ، والآلات الإضافية ، والتجميع ، والتحقق/القياس. يمكن تحميل مجموعات برغي الكرة مسبقًا بتكوينات مزدوجة أو واحدة. هناك ثلاثة أنواع رئيسية من التحميل المسبق - كرة كبيرة الحجم (4 نقاط ملامسة) ، ورصاص Skip واحد (ملامسة 2 نقطة) والجوز المزدوج (ملامسة 2 نقطة). يحافظ التحميل المسبق الجوز الفردي على أصغر حجم حزمة مع الحفاظ على سعة الحمل الكاملة. تتخطى المكسرات الكرة الرصاص نصف سعة المكسرات المفردة المماثلة بحجمها حيث يتم تحميل نصف محامل الكرة فقط في كل اتجاه. تتمتع مجموعات التحميل المسبقة للمكسرات المزدوجة بنفس سعة الحمل مثل الجوز الفردي حيث يتم تحميل جوز كرة واحد فقط في كل اتجاه.

هناك العديد من الطرق لتصنيع مسامير الكرة على الرغم من أنها عادة ما يتم تصنيفها إلى فئتين - الدقة والدقة Plus. يتشكل سباق المسمار الكرة الدقيق من خلال عملية المتداول الباردة. تم تصنيع الجوز لمطابقة قدرة أداء المسمار. يوفر هذا النهج دقة معتدلة ، بترتيب ± 0.004 في. يتم إنتاج المسمار والجوز من مسامير كرة الخيط الدقيقة الزائد عن طريق طحن الدقة. توفر مسامير كرة الخيوط الدقيقة الدقيقة دقة أعلى بكثير من ± 0.0005 في. تكلفة الدقة بالإضافة إلى مسامير كرة الخيوط أعلى من البراغي الدقيقة بسبب ارتفاع وقت المعالجة.

أنظمة إرجاع الكرة

عادة ما تستخدم ثلاثة أنواع مختلفة من أنظمة إرجاع الكرة. أنابيب الإرجاع الخارجية ، التي تستخدم عادة في مسامير بوصة ، فعالة من حيث التكلفة وسهلة التثبيت ، والصيانة والإصلاح. عادة ما تستخدم أنظمة إرجاع الزر الداخلية على مسامير الرصاص المنخفضة. إنها مضغوطة ، مع عدم وجود نتوءات شعاعية خارجية لتعقيد التثبيت وتقديم ضوضاء واهتزاز أقل من العائدات الخارجية. غالبًا ما يتم استخدام أنظمة إرجاع الزر الداخلية في مجموعات التلامس المكونة من 4 نقاط ، وجوز واحد ، ومجموعات التحميل المسبق. عادة ما تستخدم إرجاع الغطاء الداخلي في البراغي الرصاصة العالية. فهي مضغوطة مع عدم وجود نتوءات شعاعية خارجية لتعقيد التثبيت. ضجيجها واهتزازها منخفضة أيضًا مقارنة بالعوائد الخارجية.

اختيار المسمار الكرة

من الأفضل اختيار مجموعة برغي الكرة التي توفر سعة التحميل المحددة والحياة المطلوبة لتطبيق معين من خلال عملية تكرارية. يتم استخدام تحميل التصميم ، وتوجيه النظام ، وطول السفر ، والحياة المطلوبة ، والسرعة المطلوبة ، لتحديد قطر وتوفير مجموعة برغي الكرة. ثم يتم اختيار مكونات برغي الكرة الفردية بناءً على متطلبات الدقة والتكرار ، وقيود الأبعاد ، وتكوين التثبيت ، ومتطلبات الطاقة المتاحة ، والظروف البيئية.

ابدأ بتحديد الدقة الموضعية والتكرار المطلوب من التطبيق. يتم إنتاج مسامير الكرة بوصة في درجتين رئيسيتين - النقل والدقة زائد. تُستخدم مسامير كرة النقل في التطبيقات التي تتطلب حركة خشنة فقط أو تلك التي تستخدم ردود الفعل الخطية للموقع الموضعي. يتم استخدام مسامير الكرة الدقيقة الدقيقة حيث يكون تحديد المواقع الدقيقة والقابلة للتكرار أمرًا بالغ الأهمية. تسمح مسامير درجة النقل بتباين تراكمي أكبر على الطول المفيد للمسمار. تحتوي البراغي الدقيقة بالإضافة إلى تراكم خطأ في الرصاص لتحديد موقع دقيق على طول المسمار المفيد بالكامل.

حدد كيفية تركيب مجموعة برغي الكرة في الجهاز. تكوين الدعم من النهاية وسوف تملي مسافة السفر حدود الحمل والسرعة في برغي الكرة.

يمكن لمسمار الكرة في التوتر التعامل مع الأحمال حتى السعة المقدرة للجوز. للحصول على جوز الكرة في الضغط ، استخدم مخطط تحميل ضغط متوفر من الشركة المصنعة لتحديد قطر برغي الكرة الذي يلبي أو يتجاوز عبء التصميم. جميع البراغي ذات المنحنيات التي تمر عبر أو أعلى وإلى يمين النقطة المرسومة ، على سبيل المثال ، مناسبة لتطبيق المثال التالي. لا تتجاوز أحمال الضغط المناسبة الموضحة في هذا الرسم البياني الحد الأقصى لسعة التحميل الثابتة كما هو موضح في جدول التصنيف لتجميع جوز الكرة الفردي. وهكذا ، بطول 85 بوصة (2159 مم) ، حمولة نظام قدرها 30،000 رطل (133،500 ن) ومع ثبات نهاية واحدة ثابتة وطرف آخر مدعوم - الحد الأدنى للاختيار هو 1.750 × 0.200 دقة بالإضافة إلى مجموعة برغي الكرة بوصة.

احسب الرصاص من برغي الكرة الذي ينتج متطلبات السرعة باستخدام الصيغة التالية.

الرصاص (في.) = TravelRate (في. min.-1)/دورة في الدقيقة

تحديد العمر المتوقع للتطبيق

يمكن حساب عمر التجميع باستخدام تصنيف التحميل الديناميكي المحدد لكل صامدة الكرة. جميع صواميل الكرة ذات المنحنيات التي تمر عبر النقطة المرسومة أو فوقها مناسبة للمثال. لا تتجاوز التوقعات المناسبة للحياة الموضحة في هذا الرسم البياني الحد الأقصى لسعة الحمل الثابت كما هو موضح في جدول التصنيف لتجميع جوز الكرة الفردي. في هذا المثال ، فإن متوسط ​​العمر المتوقع (إجمالي السفر) المطلوب هو 2 مليون بوصة (50.8 مليون ملم). ثم الحد الأقصى لحمل التشغيل العادي هو 10000 رطل (44،500 ن).

تحديد السرعة الحرجة المسمار

سرعة المسمار الحرجة هي الحالة التي تقوم فيها السرعة الدوارة للتجميع بإعداد الاهتزازات التوافقية. تعتمد السرعة الحرجة على قطر جذر المسمار وطولها غير مدعوم وتكوين الدعم النهائي. في معظم مخططات الشركة المصنعة ، تكون جميع البراغي ذات المنحنيات التي تمر عبر أو أعلى وإلى يمين النقطة المرسومة مناسبة للمثال التالي. تُظهر رسومات Four Fixity الأربعة تكوينات المحامل لدعم عمود الدوران ، ويظهر الرسم البياني تأثير هذه الشروط على سرعة العمود الحرجة لطول المسمار غير المدعوم. تنطبق السرعات المقبولة التي يظهرها هذا الرسم البياني على عمود المسمار المحدد ، ولا تدل على أن السرعات يمكن تحقيقها في جميع مجموعات صمولة الكرة المرتبطة بها.

إذا أكدت حسابات الحمل والحياة والسرعة أن مجموعة برغي الكرة المحددة تلبي أو تتجاوز متطلبات التصميم ، ثم انتقل إلى الخطوة التالية. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فإن مسامير القطر الأكبر ستزيد من سعة الحمل وتزيد من تصنيف السرعة. سيؤدي الخيوط الأصغر إلى تقليل السرعة الخطية (بافتراض سرعة محرك الإدخال الثابتة) ، وزيادة سرعة المحرك (بافتراض سرعة خطية ثابتة) ، وتقليل عزم الدوران المطلوب. ستزيد العروض العالية من السرعة الخطية (على افتراض سرعة محرك الإدخال الثابتة) ، وتقليل سرعة محرك الإدخال (بافتراض سرعة خطية ثابتة) ، وزيادة عزم الدوران المطلوب.

حدد كيف سيواجه الجوز الكرة في التطبيق. شفة الجوز الكرة هي الطريقة النموذجية لربط صمولة الكرة بالحمل. تعد المكسرات الكروية الملولبة والمكسرات الكروية الأسطوانية طرقًا بديلة لتوفير الواجهة.

سوف تسليم المكسرات التي يتم تحميلها مسبقًا رد فعل عنيف النظام وزيادة الصلابة. تحمي مجموعات المساحات التجميع من الملوثات وتحتوي على تزييت. تتوفر الدعم المحمل والآلات النهائية أيضًا لمعظم مسامير الكرة.

يجب معالجة مسامير الكرات بعناية قبل التثبيت المناسب. يمكن أن تضر بالصدمات التي تعاني من محامل الكرة في سباقات الحامل من خلال البروتين أو التكسير. يمكن أن تؤدي الأحمال العالية أو ثني المسمار إلى الانحناء. من المهم أن تبقي التجميع معبأة وتشحيم وتخزينها في منطقة نظيفة وجافة لأن الحطام والتلوث يمكن أن يربح مسارات إعادة تدوير ، ويمكن أن تسبب الرطوبة العالية أو المطر التآكل.

تصاعد النظام هو اعتبار مهم آخر. يجب تحميل جوز الكرة محوريًا فقط ، لأن أي تحميل شعاعي يقلل بشكل كبير من أداء التجميع. يجب أيضًا محاذاة التجميع بشكل صحيح مع نظام محرك الأقراص ، والدعم المحمل ، والتحميل لتحقيق الأداء والحياة الأمثل.

تزييت برغي الكرة

يجب ألا يتم تشغيل مجموعة برغي الكرة دون تزييت مناسب. تحافظ مواد التشحيم على ميزة الاحتكاك المنخفضة لتجميعات برغي الكرة من خلال تقليل المقاومة المتداول بين الكرات والأخاديد والاحتكاك المنزلق بين الكرات المجاورة.

يمكن تطبيق الزيت بمعدل تدفق متحكم فيه مباشرة إلى حد الحاجة ، وسيقوم بتنظيف الملوثات أثناء تشغيله عبر صمولة الكرة. يمكن أن توفر أيضا التبريد. من ناحية أخرى ، هناك حاجة إلى تطبيق مضخة ونظام القياس لتطبيق الزيت بشكل صحيح ، حيث أن الزيت لديه أيضًا إمكانية تلويث سوائل العمليات.

الشحوم أقل تكلفة ويتطلب تطبيقًا أقل تكرارًا من الزيت ، ولا يلوث سوائل العملية. من ناحية أخرى ، يصعب الحفاظ على الشحوم داخل جوز الكرة ولديه ميل للتراكم في نهايات السفر بجوز الكرة ، حيث يتراكم الرقائق والجزيئات الكاشطة. يمكن أن يخلق عدم توافق الشحوم القديمة مع الشحوم لإعادة التصميم مشكلة ، لذلك من المهم التحقق من التوافق. يمكن أن يساعد الحمل الذي يحمل الشحوم في تمديد عمر التجميع ، لكن تصنيف الحمل الكلي لن يتغير.