سواء كنت جديدًا في تصميم وتحديد أحجام أنظمة الحركة الخطية، أو كنت بحاجة فقط إلى تجديد معلوماتك، فقد جمعنا كل المقالات التي تغطي المفاهيم الميكانيكية المستخدمة في أنظمة الحركة الخطية ووضعناها معًا هنا، كنوع من دليل مرجعي لأساسيات الحركة الخطية.
بخلاف قوائمنا المُختارة من المقالات التي تتناول تحديد أحجام واختيار منتجات مُحددة، مثل براغي الكرة، تتناول المقالات أدناه مواضيع أكثر جوهرية، مثل إجهاد تلامس هرتز، والالتواء، والفرق بين العزم وعزم الدوران. ورغم أنك قد لا تستخدم جميع هذه المفاهيم في جميع مشاريع تصميم وتحديد أحجام الحركة الخطية، إلا أن فهم هذه المفاهيم الأساسية يُمكن أن يُساعدك على اتخاذ خيارات تصميمية أكثر متانة وفعالية من حيث التكلفة.
درجات الحرية
يمكن لبعض الأنظمة متعددة المحاور أن تحتوي على ست درجات حرية وسبعة محاور حركة (أو أكثر). تشرح هذه المقالة الفرق بين "محاور الحركة" و"درجات الحرية"، وأهميته.
أنظمة الإحداثيات الديكارتية مقابل الأنظمة القطبية
في الحركة الخطية، نستخدم عادةً نظام الإحداثيات الديكارتية، ولكن بعض التطبيقات - وخاصةً تلك التي تستخدم الروبوتات المفصلية - تستخدم نظام الإحداثيات القطبية. في هذه المقالة الأساسية للحركة الخطية، نشرح آلية عمل كل نظام إحداثي، والاختلافات بينها، وكيفية التحويل من نظام إلى آخر.
العزم أم عزم الدوران – أيهما أريد؟
القوة المطبقة عن بُعد قد تُولّد عزمًا أو عزم دوران. قوة العزم ثابتة، بينما يُسبّب عزم الدوران دوران المكوّن، لذا من المهم معرفة الفرق بينهما وسبب كلٍّ منهما.
التدحرج والانحدار والانحراف
تُعرَّف قوى الدوران بأنها التدحرج والانحدار والانحراف، بناءً على المحور الذي يدور حوله النظام. بالنسبة للأدلة الخطية، قد تُسبب قوى التدحرج والانحدار والانحراف انحرافًا وأخطاءً في الحركة.
إجهادات اتصال هرتز
عندما يكون سطحان لهما نصف قطر مختلف على اتصال ويتم تطبيق حمل، يتم تكوين منطقة اتصال صغيرة جدًا، وتتعرض الأسطح لإجهادات اتصال هرتز، والتي لها تأثير كبير على سعة التحميل الديناميكية للمحمل وعمر L10.
توافق الكرة
يُحدَّد موقع وشكل منطقة التلامس بين الكرة (أو الأسطوانة) ومسار السباق بمقدار التوافق بين السطحين. يُعدُّ فهم توافق الكرة أمرًا بالغ الأهمية، إذ يرتبط ارتباطًا وثيقًا بمقدار إجهاد التلامس بالهرتز الذي يتعرض له المحمل.
الانزلاق التفاضلي
لأن مساحة التلامس بين الكرة (أو الأسطوانة) الحاملة للحمل ومسارها الإهليلجي، تختلف السرعة عند نقاط مختلفة على طول مساحة التلامس، مما يؤدي إلى انزلاق الكرة أو الأسطوانة بدلاً من حركة تدحرجية خالصة. يرتبط هذا الانزلاق التفاضلي ارتباطًا مباشرًا بالاحتكاك والحرارة وعمر المحمل.
علم الاحتكاك: الاحتكاك والتزييت والتآكل
يساعد التزييت على تقليل الاحتكاك في المحامل الخطية، وهو السبب الرئيسي للتآكل، وفي كثير من الحالات، للتلف. علم الاحتكاك هو دراسة الاحتكاك والتزييت والتآكل، ويشرح العلاقة المعقدة بينهما.
الإجهاد والتوتر
تؤدي أحمال الشد والضغط في أنظمة الحركة الخطية إلى إجهاد وانفعال في المواد. تُعد هذه المفاهيم مهمة بشكل خاص لمكونات مثل أدوات التثبيت، والتي قد تصل إلى نقطة الخضوع أو حد قوة الشد قبل ظهور علامات تلف أخرى في النظام.
الصلابة والانحراف
يمكن أن يؤدي الانحراف في أنظمة الحركة الخطية إلى عدم محاذاة المكونات، وزيادة القوى، والتآكل المبكر والتلف. في هذه المقالة، نتناول العلاقة بين صلابة المادة وانحرافها، وكيف تختلف الصلابة عن القوة.
التواء
قد تتعرض أعمدة اللولب الكروي والبكرات وعلب التروس والمحركات لالتواء شديد، مما يُسبب إجهاد قص وإجهاد قص في العمود. تشرح هذه المقالة آثار إجهاد القص وإجهاد القص، وكيفية تحديد وقت خضوع العمود.
صلابة المادة
تلعب صلابة عمود أو سطح المحمل دورًا أساسيًا في قدرته على التحمل وعمره الافتراضي. في هذه المقالة، نشرح الطرق المختلفة لاختبار وتحديد الصلابة.
القصور الذاتي مقابل الزخم
مصطلحا "القصور الذاتي" و"الزخم" يُستخدمان عادةً في الحركة الخطية، لكنهما يختلفان في تأثيرهما على أداء النظام. تشرح هذه المقالة، التي تتناول أساسيات الحركة الخطية، الفرق بينهما وكيفية استخدام كل منهما في تصميم الحركة الخطية وتحديد أحجامها.
وقت النشر: 9 مايو 2022