تتعرض أنظمة الحركة الخطية لمجموعة من البيئات الصناعية القاسية. يمكن للمواصفات الدقيقة واختيار مكونات نظام الحركة، بالإضافة إلى المراجعة الهندسية المدروسة، أن تخفف من المخاطر في الظروف الصناعية القاسية.

من الخطوات الحاسمة في تصميم أي نظام حركة خطية ميكانيكية فهم الظروف البيئية التي سيعمل النظام في ظلها. تشمل اعتبارات التصميم الرئيسية ما يلي: درجات الحرارة، ومستويات الغبار والأوساخ، والتعرض للمواد الكيميائية، وعمليات الغسيل، والاهتزاز وحمل الصدمات، والإشعاع، بالإضافة إلى أي عوامل بيئية أخرى ذات صلة قد يواجهها نظام الحركة. تأكد من توثيق هذه العوامل الرئيسية قبل اختيار المواد. التقط البيانات الفعلية وادرس رموز الأخطاء للمنتجات السابقة للتأكد من أنك تتعامل مع الحقائق بدلاً من الآراء.

استفد من الخبرة التطبيقية لسلسلة التوريد الخاصة بك لتحديد مكونات الحركة الخطية المناسبة عن طريق اختيار المواد والطلاءات ومواد التشحيم المناسبة بناءً على البيانات التي جمعتها. بعد ذلك، قم بتطوير خطة قوية للتحقق من صحة الاختبار بما في ذلك المتانة والاختبار البيئي للتأكد من أن المواد التي اخترتها ستوفر العمر الافتراضي وقابلية الخدمة التي تتوقعها. ضع في اعتبارك أيضًا استخدام اختبار الحياة المتسارع للغاية (HALT)، والذي يوفر ضغوطًا بيئية أكثر شدة بشكل تدريجي، مما يؤدي إلى مستوى يتجاوز بشكل كبير ما ستراه المعدات أثناء الخدمة. يتم إجراء HALT عادة خلال مرحلة التطوير للتخلص من مشاكل التصميم والمكونات الهامشية.

اختيار المكونات على أساس الاعتبارات البيئية
يعمل جيل جديد من أدوات تحديد الحجم والاختيار المستندة إلى الويب على تبسيط مهمة اختيار المواد المكونة المناسبة لمراعاة الجوانب البيئية لتصميم نظام الحركة الخطية. يمكنك إدخال معلمات التطبيق الأساسية التي تدخلها الأداة في العمليات الحسابية مثل حمل/عمر المحمل الخطي، وحمل/عمر اللولب الكروي، والسرعة الحرجة للمسمار الكروي. يمكنك أيضًا إدخال الظروف البيئية التي تعتبر بالغة الأهمية لاختيار المادة المناسبة واستراتيجية الغطاء ونظام التشحيم. على سبيل المثال، يمكنك تحديد:

• الماء/الرش الكيميائي/الضباب
• التأثير/الضغط على التطبيق/الاهتزاز
• عدد جسيمات الغبار المتوسطة إلى الثقيلة
• غسيل بالضغط العالي/درجة الحرارة
• دفقة الماء/الكيماويات،
• غرفة نظيفة

سيوصي التطبيق بميزات الشريحة الخطية - مثل طلاء الكروم، أو مكونات الفولاذ المقاوم للصدأ، أو محامل البوليمر العادية لمعالجة الظروف البيئية.

ميزات المكون
سيدعم دليل الكرة أو سكة المحمل أو العمود أو سطح الألومنيوم المحمل ويتوفر عادةً في الفولاذ القياسي أو الفولاذ المقاوم للصدأ أو مطلي بطبقة Armoloy أو مطلي بالكروم. توفر المحامل الخطية قدرة التحميل والتحميل اللحظي للنظام. تشمل الأمثلة محامل البطانة الخطية ذات السكة الدائرية أو القضبان الجانبية أو أدلة العجلات أو أدلة البوليمر. يتوفر معظمها كمحامل خطية قياسية مقاومة للتآكل ("CR") أو محامل بوليمر عادية. عادةً ما تكون خيارات الأجهزة الخاصة بالمسامير والمسامير والصواميل التي تربط الوحدة الخطية متاحة بشكل قياسي أو من الفولاذ المقاوم للصدأ. يوفر الختم أو الغطاء الواقي للوحدة الخطية خيارات تتراوح من عدم وجود غطاء على الإطلاق، إلى المنفاخ، أو الكفن، أو المغلقة (الختم المثالي). أخيرًا، تتوفر خيارات الشحوم القياسية أو شحوم الغرفة النظيفة للتشحيم داخل الوحدة الخطية.

1 • الحلول حسب البيئة: نظيفة- تتميز هذه البيئة بأنها بيئة ورشة الآلات. يمكنك أن تتوقع وجود بعض الجسيمات المحمولة بالهواء ودرجة معينة من الرطوبة؛ ومع ذلك، يعمل الأفراد عادة في هذه البيئة دون أي شكل من أشكال معدات الحماية (الأقنعة، وأجهزة التنفس، والغبار المحلي أو الأغطية الكيميائية).

حل:
• دليل الكرة: قياسي
• المحمل الخطي: قياسي
• الأجهزة: قياسي
• الغطاء: لا يوجد غطاء
• التشحيم: الشحوم القياسية

سبب مجموعة الحلول هذه:تعتبر أجزاء الألمنيوم والفولاذ القياسية مقبولة في هذه البيئات حيث لا يوجد اهتمام كبير بالجسيمات أو التآكل.

2 • عدد جسيمات الغبار المتوسطة إلى الثقيلة- تتميز هذه البيئة بوجود ما يكفي من الجزيئات المحمولة بالهواء مما يتطلب من المشغل ارتداء شكل من أشكال حماية الجهاز التنفسي. تعد مصانع الورق والمصانع التي تحتوي على آلات تلميع صناعية كبيرة أمثلة على البيئات التي تحتوي على عدد كبير من جسيمات الغبار.

حل:
• دليل الكرة: قياسي
• المحمل الخطي: قياسي
• الأجهزة: قياسي
• الغطاء: قد يكون الغطاء المغلق (المثالي) أو الكفن أو المنفاخ مقبولاً
• التشحيم: قياسي

سبب مجموعة الحلول هذه:تعتبر المكونات الفولاذية القياسية مقبولة نظرًا لعدم وجود قلق بشأن التآكل. بدلاً من ذلك، يتمثل الاهتمام في منع دخول الجسيمات إلى المحمل ومسارات توجيه الكرة وآلية القيادة (والتي قد تكون برغيًا أو حزامًا). بالنسبة للجسيمات الكبيرة، قد يكون غطاء المنفاخ أو غطاء الألومنيوم مقبولًا. بالنسبة للجسيمات الدقيقة، يجب أن يحتوي نظام الحركة الخطية على نظام إغلاق قوي يحمي الأجزاء الداخلية المذكورة أعلاه. هناك خياران لمثل هذا الختم. الأول هو ختم الشريط المغناطيسي الذي يتكون من أشرطة مغناطيسية من الفولاذ المقاوم للصدأ تمتد من أحد طرفي القناة في نظام الدعم الهيكلي إلى الطرف الآخر. يتم تثبيت الأربطة على أغطية النهاية ويتم تحميلها بنابض للحفاظ على التوتر. وهي تمر عبر تجويف في الحامل بحيث يتم رفع الشريط عن المغناطيس أمام الحامل وخلفه مباشرة أثناء مروره بالنظام. تستخدم تقنية الختم المحتملة الثانية، وهي أشرطة الغطاء البلاستيكية، شرائط مطاطية متوافقة تتشابك مع بثق القاعدة، مثل كيس الفريزر بسحاب علوي. تعمل ملفات اللسان والأخدود المتزاوجة على إنشاء ختم متاهة يمنع الجسيمات.

3 • المياه / الرذاذ الكيميائيح — تمثل هذه البيئة حالة قد يتعرض فيها المنتج لرذاذ متقطع من السوائل. تطبيق طباعة كبير، على سبيل المثال، حيث يمكن تغيير خزانات الحبر بشكل دوري مما يؤدي إلى انسكاب عرضي/عرضي. قد يكون تلامس السائل مع الأدلة الخطية في هذه البيئة نتيجة لسوء التعامل مع المنتج أو المكونات خارج موضعها ولكنه عادةً لا يكون جزءًا من عملية التطبيق العادية.

حل:
• دليل الكرة: مطلي بالكروم
• المحمل الخطي: مقاوم للتآكل
• الأجهزة: الفولاذ المقاوم للصدأ
• الغطاء: مغلق (مثالي) أو منفاخ قد يكون مقبولاً
• التشحيم: قياسي

سبب مجموعة الحلول هذه:بالنسبة لهذه التطبيقات، يجب أن تكون الموجهات الكروية والمحامل الخطية مقاومة للتآكل. بالنسبة لتقنية محامل السكك الحديدية المستديرة، فإن هذا يعني إما عمودًا مطليًا بالكروم أو من الفولاذ المقاوم للصدأ 440C. يجب أن تحتوي المحامل الخطية على ألواح تحمل مطلية بالكروم وكرات من الفولاذ المقاوم للصدأ. عادةً ما تؤدي المحامل الكروية والأعمدة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ الأكثر ليونة إلى تقليل الحمل بنسبة 30%، وهو ما يجب اعتباره جزءًا من التصميم. بالنسبة لمحامل السكك الحديدية، يوصى باستخدام طلاء كروم رقيق كثيف، مثل Duralloy. المحامل العادية، والتي يشار إليها غالبًا باسم أدلة المنشور، هي بديل لمحامل العناصر المتداول. إن أدلة المنشور عبارة عن بوليمر مصمم هندسيًا يتمتع بمقاومة عالية للتآكل الكيميائي. من أجل الختم، قد يكون المنفاخ كافيًا اعتمادًا على شدة البقعة الكيميائية، ولكن الوحدة المغلقة تمامًا هي المثالية.

4 • رش المياه الكيميائية / الضباب— تعتبر هذه الحالة خطوة فوق البيئة الموصوفة سابقًا من حيث الخطورة. هنا يكون الرذاذ أو الضباب جزءًا من العملية وستتعرض الأدلة الخطية مباشرة لهذا العنصر. ويمكن أيضًا وصف ذلك بأنه بيئة تكثيف مشابهة لما هو موجود في تطبيقات التبريد. يعد سائل التبريد الذي يتم رشه على أجزاء الماكينة أثناء المعالجة أيضًا جزءًا من هذه الفئة. في سيناريو البيئة هذا، سيكون المحمل والأدلة على اتصال بالسائل إذا لم يتم توفير الحماية الميكانيكية.

حل:
• دليل الكرة: مطلي بالكروم
• المحمل الخطي: مقاوم للتآكل
• الأجهزة: الفولاذ المقاوم للصدأ
• الغلاف: مغلق
• التشحيم: قياسي

سبب مجموعة الحلول هذه:بالنسبة لهذه التطبيقات، من الضروري وجود وحدة مغلقة تمامًا. ونظرًا للطبيعة الشديدة للرذاذ الكيميائي، يوصى أيضًا بشدة بتجنب تكنولوجيا محامل العناصر المتداولة واستخدام محامل موجهة بالمنشور كما ذكرنا سابقًا. لنفس السبب، يجب تجنب نظام الدفع اللولبي الكروي عندما يكون ذلك ممكنًا في هذه البيئات. وبدلاً من ذلك، سيكون نظام الدفع بالحزام المصنوع من مادة البولي يوريثين أكثر ملاءمة للتعامل مع البيئة الكيميائية المسببة للتآكل.

5 • ارتفاع درجة حرارة الضغط / الغسل— تصف هذه البيئة عادةً تطبيقًا لتجهيز الأغذية. هنا، قد يتم غسل المعدات، تحت الضغط، بشكل متكرر. لن تتلامس الشرائح مع السوائل فحسب، بل ستشهد أيضًا قوة كبيرة من عملية التنظيف.

حل:
• دليل الكرة: مطلي بالكروم
• المحمل الخطي: مقاوم للتآكل
• الأجهزة: الفولاذ المقاوم للصدأ
• الغطاء: لا يوجد غطاء
• التشحيم: معياري، أو محتمل، من الدرجة الغذائية أو الشحوم ذات درجة الحرارة العالية

سبب مجموعة الحلول هذه:سوف تتسبب بيئة الغسيل في صدأ الأجزاء الفولاذية القياسية. يجب استخدام المحامل والأدلة الكروية المطلية بالكروم والمقاومة للتآكل جنبًا إلى جنب مع الأجهزة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ. يمكن أيضًا استخدام أدلة المنشور، ولكن يجب تجنبها في التطبيقات ذات درجة الحرارة العالية بسبب مادة البوليمر الخاصة بها، والتي ليست مقاومة لدرجة الحرارة مثل العناصر الدرفلة ذات الأساس المعدني. يجب أن تكون الوحدة الخطية مفتوحة (بدون مانعة للتسرب) ولها تجهيزات تطهير أو فتحات تصريف لإزالة سائل الغسيل. بالنسبة لتطبيقات درجات الحرارة المرتفعة، يمكن استخدام شحم خاص عالي الحرارة. في مثل هذه الحالات ذات درجات الحرارة المرتفعة، يجب إزالة جميع الأختام والعناصر البلاستيكية الأخرى من النظام.

6 • غرفة نظيفة- نشير هنا بشكل عام إلى بيئة غرفة نظيفة من الفئة ISO 3 (يشار إليها أحيانًا باسم Class1000)، على الرغم من أنه يمكن تكوين بعض عائلات منتجات الوحدات الخطية لبيئة غرفة نظيفة من الفئة 100.

حل:
• دليل الكرة: مطلي بالكروم
• المحمل الخطي: مقاوم للتآكل بالإضافة إلى إزالة الأختام/المساحات
• الأجهزة: الفولاذ المقاوم للصدأ
• الغطاء: لا يوجد غطاء
• التشحيم: شحم الغرفة النظيفة

سبب مجموعة الحلول هذه:بالنسبة لبيئات الغرف النظيفة، يجب أن تحتوي الشريحة الخطية على الحد الأدنى من الجسيمات الناتجة عن حركتها. هناك حاجة إلى ألواح معدنية لمنع أي نوع من الصدأ. يجب أيضًا إزالة أي عناصر منزلقة من النظام الخطي. وهذا يعني عدم وجود أختام/ماسحات في أدلة المحامل ولا يوجد غطاء على الوحدة الخطية. يجب استخدام شحم خاص مصنف للغرفة النظيفة.

7 • التأثير/اضغط على التطبيق/الاهتزاز- يتميز هذا التطبيق غالبًا بعدة عمليات مختلفة. تندرج الهزازات والطاولات الاهتزازية المرتبطة عادةً بمعدات الفرز ضمن هذه الفئة. تعتبر التطبيقات الصحفية التي من شأنها نقل أحمال أعلى من المعتاد على العربات أو السروج بسبب ديناميكيات التأثير الأولية جزءًا من هذه الفئة من التطبيقات أيضًا.

حل:
• دليل الكرة: قياسي
• المحمل الخطي: محمل بوليمر عادي
• الأجهزة: قياسي
• الغلاف: اختياري
• التشحيم: قياسي

سبب مجموعة الحلول هذه:إن استخدام البطانات ذات نمط البوليمر، والتي تسمى أيضًا أدلة المنشور كما ذكرنا سابقًا، يتعامل مع تطبيقات أحمال الصدمات العالية بشكل أفضل من العناصر المتدحرجة. في ظل هذه الظروف، قد تتشقق العناصر المتدحرجة إلى النصف أو تتكدس مسارات العناصر المتدحرجة بسبب تلامسها من نقطة إلى نقطة مع سطح المحمل. ومع ذلك، تسمح أدلة المنشور بالتوزيع المتساوي للحمل على طول السطح العادي، وهو مثالي للاهتزازات. يمكن دمج استخدام أدلة المنشور مع غطاء، إذا لزم الأمر، اعتمادًا على عدد الجسيمات.