المزيد عن هندسة قضبان التوجيه المزدوجة.

تشمل أنظمة التوجيه الخطي قضبان التوجيه، والمنزلقات، والمسارات. كما تُصنّفها الصناعة إلى أنواع أساسية، منها قضبان التوجيه، ومنزلقات الأدراج، والمحامل الخطية، وعجلات التوجيه، والمحامل العادية. يتضمن التركيب النموذجي سكة أو عمودًا، وعربات، وكتلًا متحركة. ويمكن تمييزها أيضًا من خلال طريقة التلامس، سواءً بالانزلاق أو الدوران.

من أهم وظائف أدلة التدحرج تقليل الاحتكاك في الآلات. تُستخدم في تطبيقات متنوعة، بدءًا من أجهزة تصنيع أشباه الموصلات المتقدمة ووصولًا إلى أدوات الآلات الكبيرة ومعدات البناء.

تُعدّ معدات تصنيع أشباه الموصلات أو أجهزة الفحص التي تتطلب تحديدًا دقيقًا للمواضع تطبيقًا جيدًا للأدلة الخطية. في حالة أدوات القطع الآلية، تُستخدم الأدلة الخطية بدلًا من محامل الحركة الخطية المنزلقة التلامسية، وذلك لمواجهة ارتفاع درجة الحرارة ومشاكل المتانة المرتبطة بسرعات التغذية المتزايدة باستمرار.

الاستخدام التقليدي لقضبان التشكيل الجانبي هو في صناعة أدوات الآلات، حيث تُعدّ قدرة التحميل والصلابة والدقة من أهم العوامل. أما في المعدات الطبية، مثل أجهزة التصوير المقطعي المحوسب (CAT) والتصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) والأشعة السينية، فتُعدّ القضبان المربعة أكثر شيوعًا.

من ناحية أخرى، يمكن أن توفر القضبان المستديرة العديد من المزايا، أحدها القدرة على العمل بسلاسة عند تركيبها على أسطح غير مثالية - والتي يتم تعريفها على أنها تحتوي على خطأ تسطيح يزيد عن 150 ميكرومتر/متر.

بالنسبة لتطبيقات غرف العمليات النظيفة ومعالجة الأغذية التي لا تتحمل التلوث، فإن الأدلة الخطية التي تستخدم عناصر متدحرجة (وكذلك أنظمة المحامل البسيطة) غير مناسبة بسبب حاجتها لمتطلبات التشحيم.

بعض التطبيقات التي تتطلب دقةً وضبطًا فائقين تستخدم محامل عائمة بالسوائل لتحقيق أعلى دقة ممكنة. هذه المحامل هيدروستاتيكية أو هوائية تستخدم سائلًا عالي الضغط بين السكة والعربة. وهي أغلى ثمنًا وأصعب تصنيعًا من الخيارات الخطية الأخرى، لكنها تتميز بدقةٍ وإتقانٍ فائقين.

من الاعتبارات المهمة لاختيار دليل تدحرج خطي الحركة، الحمل (الثابت والمطبق)، وشوط الدوران والسرعة، بالإضافة إلى الدقة المطلوبة والعمر الافتراضي المطلوب. قد يلزم التحميل المسبق أحيانًا حسب متطلبات التطبيق. يُعد التزييت عاملًا مهمًا آخر، وكذلك أي طريقة لتقليل تلوث نظام الدليل الخطي بالعوامل البيئية كالغبار والملوثات الأخرى باستخدام المنفاخ أو الأختام الخاصة.

تتميز قضبان التوجيه الخطية والمحامل بصلابة عالية ودقة حركة ممتازة. فهي لا تتحمل الأحمال العلوية والسفلية والجانبية فحسب، بل تتحمل أيضًا الأحمال المعلقة أو الأحمال العزومية. وبالطبع، كلما كبر حجم نظام القضبان والمحامل الخطية، زادت قدرته على تحمل الأحمال العزومية، إلا أن ترتيب مسارات المحامل - سواءً أكانت متعامدة أم متعامدة - يؤثر أيضًا على مقدار الأحمال المعلقة التي يتحملها.

بينما يوفر التصميم المتقابل (المعروف أيضًا باسم ترتيب X) سعات تحميل متساوية في جميع الاتجاهات، إلا أنه ينتج عنه ذراع عزم أقصر تُطبق عليه الأحمال المعلقة، مما يقلل من سعة الحمل العزومي. أما التصميم المتقابل (المعروف أيضًا باسم ترتيب O) فيوفر ذراع عزم أكبر وسعات تحميل عزوم أعلى.

ولكن حتى مع الترتيب الخلفي لظهر، فإن الأدلة الخطية لها مسافة قصيرة نسبيًا بين مسارات السباق (تساوي أساسًا عرض السكة) مما يحد من قدرتها على التعامل مع عزم الدوران، والذي ينتج عن الأحمال المتدلية في الاتجاه Y. للتغلب على هذا القيد، فإن استخدام سكتين متوازيتين - مع وجود محمل واحد أو اثنين على كل سكة - يسمح بتحليل عزم الدوران إلى قوى على كل كتلة محمل. ونظرًا لأن المحامل الخطية تتمتع بسعة أعلى بكثير للقوى من العزوم (خاصة عزم الدوران)، يمكن زيادة عمر المحمل بشكل كبير. ومن فوائد استخدام قضبان التوجيه المزدوجة والسماح بتحليل العزوم إلى قوى أن المحامل الخطية تنحرف بشكل عام أقل تحت القوى الصرفة منها تحت أحمال العزوم.

تتضمن العديد من تصميمات المحركات الخطية قضيبين متوازيين مع آلية الدفع - سير، أو برغي، أو محرك خطي - مدمجة بين القضبان. مع أنه ليس من الضروري أن يكون المحرك متمركزًا بين قضبان التوجيه، إلا أن ذلك يساعد على ضمان توزيع الحمل بالتساوي على جميع المحامل، ويقلل من الترس، أو تفاوت قوى الدفع على كل قضيب ومجموعة محامل. كما يقلل هذا الترتيب من ارتفاع المحرك، مما يجعله مضغوطًا نسبيًا نظرًا لقدرة تحمله العالية وعزم دورانه اللذين توفرهما قضبان التوجيه المزدوجة.