إن اتباع بعض الإرشادات البسيطة لتصميم أنظمة الحركة الخطية يمكن أن يحسن أداء النظام وعمر المحرك.

تعتمد العديد من الآلات الآلية على مكونات التوجيه الخطي، مثل السكة الجانبية أو السكة الدائرية أو غيرها من هياكل المحامل المتدحرجة أو المنزلقة، لتوجيه ودعم العناصر المتحركة للمعدات. بالإضافة إلى ذلك، في كثير من الأحيان يتم تشغيل هذه العناصر المتحركة بواسطة نوع من أجهزة المحرك الخطي.

إحدى المشكلات الأكثر شيوعًا في الأنظمة الخطية من أي نوع هي عدم المحاذاة. يمكن أن يؤدي عدم المحاذاة إلى مجموعة من المشكلات مثل نتائج الحركة الخطية غير المتسقة، وتقصير عمر نظام المحمل الخطي، والتآكل المبكر أو فشل نظام المشغل، والحركة غير المنتظمة مثل تغير السرعة أو التذبذب.

ومع ذلك، هناك بعض الطرق الشائعة لتحسين الأداء العام للنظام من خلال تحسين محاذاة الدليل الخطي والمشغل.

المحركات والأدلة
في حين أن هناك عددًا من الطرق لنقل الحركة إلى عضو الآلة الموجهة، فإن بعض الطرق الأكثر شيوعًا تنقسم إلى فئتين. الأول هو المحركات على شكل قضيب. يمكن أن تكون المحركات ذات النمط القضيبي إما تعمل بالطاقة السائلة، مثل الهيدروليكية أو الهوائية، أو كهربائية مثل براغي الرصاص أو البراغي الكروية.

والثاني هو المحركات بدون قضيب. يمكن أن تكون هذه أيضًا إما تعمل بالطاقة السائلة أو كهربائية عبر لولب الرصاص أو اللولب الكروي أو الحزام أو المحرك الخطي. كلا النمطين من المحركات يجدان تطبيقًا في الأنظمة الموجهة. ومع ذلك، يوجد لدى كل منها اختلافات طفيفة في كيفية استخدامه بشكل أفضل لزيادة أداء النظام وعمره.

يجب أن يتم تحديد حجم عناصر الدليل نفسها، سواء كانت السكك الحديدية أو السكك الحديدية المستديرة أو غيرها من أنظمة التدحرج أو الانزلاق، بشكل صحيح واختيارها أثناء مرحلة التصميم وتثبيتها وفقًا لتوصيات الشركة المصنعة، مع إيلاء اهتمام خاص لعملية المحاذاة. ويضمن القيام بذلك رفع أداء نظام التوجيه المحدد إلى الحد الأقصى للتطبيق المعين.

أهمية أعضاء الامتثال
المشغلات ذات النمط القضيبي، التي تتميز بقضيب المكبس أو قضيب المحرك الذي يمتد ويتراجع مع كل دورة، تقدم عادةً عددًا من خيارات التثبيت. يتم توفير خيارات التثبيت مثل الثقوب المحفورة والمسدودة في الجهاز، وأقدام التثبيت، ومفاصل القضبان الكروية، وقارنات المحاذاة، والشقوق أو مرتكز الدوران بشكل شائع من قبل معظم موردي المحركات على شكل قضيب. عند استخدامها مع آلية موجهة، تأكد من أن كل نظام فرعي ومشغل ومجموعة دليل قادرة على الحركة بسلاسة دون عوائق. يمكن للأنظمة التي تحاول ربط عنصر محرك الأقراص بشكل صارم بالعنصر المدفوع أن تظهر أداءً غير متناسق حيث يحاول هذان العنصران التحرك في مستويات منفصلة مع تحميل أحد النظامين الفرعيين أو كليهما بما يتجاوز قدرته.

من الأفضل استخدام المشغل على شكل قضيب في مثل هذا النظام مع بعض أعضاء التوافق بين عضو القيادة (المحرك) والمحرك (نظام التوجيه). على سبيل المثال، تسمح نهاية قضيب كروية مثبتة على قضيب المشغل لنقطة التثبيت بالدوران حول المفصل الكروي. من الأفضل استخدام هذا النوع من التوصيلات في الدليل مع مرتكز الدوران أو المشبك الموجود في الطرف المقابل للمشغل حيث يتم توصيله بعنصر إطار الماكينة. يسمح نظام التثبيت هذا بالامتثال في الاتصال دون إضافة ضغط غير ضروري إلى محرك الأقراص (المشغل) أو المحرك (نظام التوجيه).

يمكن أيضًا أن تحتوي المحركات ذات النمط بدون قضبان، التي تتميز باحتواء شوطها ضمن طولها الإجمالي، على نظام توجيه مدمج في المشغل. المحركات بدون قضبان، عند استخدامها مع نظام توجيه منفصل، سوف تحتاج أيضًا إلى تضمين عضو متوافق في الاتصال بين محرك الأقراص والأعضاء المدفوعة. يقدم معظم موردي المشغلات مجموعة متنوعة من أدوات التثبيت المخصصة لهذا النوع من التثبيت، مثل الأقواس العائمة.

يمكن للمحركات بدون قضبان والتي تشتمل على نظام توجيه أن تؤدي مهمة توجيه ودعم المعدات بينما تحل محل نظام توجيه منفصل. يمكن أن تكون هذه الميزة مفيدة بشكل خاص وتوفر في كثير من الأحيان الوقت والمال لمنشئ الآلات في هذه العملية. يمكن دمج المحركات بدون قضبان مع أدلة متكاملة في الماكينة في مجموعات لتلبية مجموعة واسعة من احتياجات الحركة. التكوينات متعددة المحاور مثل xy أو xyz جنبًا إلى جنب مع تكوينات القنطرية كلها ممكنة مع الحجم المناسب. عند تركيب المحركات بدون قضبان مع أدلة متكاملة، فإن المحاذاة لها نفس القدر من الأهمية.

التوازي والعمودية للعناصر المرتبطة
المشغل بدون قضبان مع دليل متكامل يستخدم في تكوين أحادي المحور يحتاج فقط إلى تلبية توقعات تحديد الموقع. تتم عملية المحاذاة بشكل مستقيم حيث يعمل المشغل بشكل فردي ليضع حمله في مكانه دون أي توجيه خارجي. تتضمن أمثلة هذا النوع من الإعداد نقطة عمل إلى نقطة عمل أو محاذاة إلى تثبيت على المعدات.

تصبح محاذاة المحركات بدون قضبان في تكوينات متعددة المحاور أكثر صعوبة حيث تحتاج المحركات المتعددة إلى العمل معًا. لذا، عند تركيب هذه المحركات، يجب مراعاة التوازي والعمودية لجميع الأجهزة المرتبطة لتحقيق الأداء الأمثل وأقصى عمر خدمة.

التوازي بين العناصر المرتبطة
هناك ثلاثة متغيرات يمكن أن تؤثر على التوازي عند تركيب المحركات الخطية. سيؤدي طرح هذه الأسئلة والإجابة عليها إلى زيادة التوازي وأداء النظام إلى أقصى حد.

1. هل تم تركيب المحركات مع العربات على نفس الارتفاع؟ سيؤدي الاختلال في هذا المستوى إلى وضع لحظة انحناء غير مواتية للمحور Mx على نظام التحمل لإحدى الوحدتين أو كلتيهما.

2. هل تم تركيب المحركات على مسافة ثابتة من بعضها البعض من طرف إلى آخر؟ سيؤدي عدم المحاذاة في هذا المستوى إلى تطبيق حمل جانبي غير مناسب في المحور Fy على نظام المحمل، وإذا كان شديدًا، فقد يتسبب في ربط الوحدات.

3. هل المحركات مثبتة بشكل متساوي مع بعضها البعض؟ سيؤدي اختلال المحاذاة الزاوية إلى تطبيق لحظة انحناء غير مواتية في المحور My على نظام التحمل لكلا الوحدتين.

عمودي العناصر المرتبطة
هناك متغيران يؤثران على العمودية عند تركيب المحركات الخطية.

1. في نظام XYZ، هل المحور Z متعامد مع المحور Y؟ سيؤدي عدم المحاذاة في هذا المستوى إلى تطبيق لحظة انحناء غير مناسبة على نظام تحمل مشغل المحور Y في أي أو كل المحاور الممكنة.

2. في نظام القنطرية حيث يلزم وجود مشغلين للتحرك في وقت واحد في المحور X أو Y، هل يتحركان في وقت واحد؟ سيؤدي عدم المحاذاة أو عدم كفاية أداء المؤازرة إلى تطبيق لحظة انحناء غير مرغوب فيها في المحور Mz على نظام المحمل.

تعتمد التفاوتات الفعلية المتعلقة بتوصيات المحاذاة والتركيب على الشركة المصنعة للمشغل المحدد بالإضافة إلى نوع المحمل. ومع ذلك، فإن القاعدة العامة هي النظر في نوع نظام التحمل. تميل أنواع المحامل عالية الأداء مثل أنظمة السكك الحديدية إلى أن تكون صلبة تمامًا وتكون المحاذاة أكثر أهمية. غالبًا ما تحتوي الأنظمة متوسطة الأداء التي تستخدم بكرات أو عجلات على خلوص يوفر بعض التسامح في المحاذاة. غالبًا ما تتمتع الأنظمة ذات المحمل البسيط أو الأنظمة المنزلقة بخلوص أكبر وقد تكون أكثر تسامحًا.

عند تركيب أنظمة تركيب المشغل الخطي، يوجد عدد من أدوات القياس المتاحة للمساعدة في ضمان المحاذاة الصحيحة بدءًا من أجهزة القياس وحتى أنظمة الليزر. مهما كانت الأدوات المستخدمة، قم دائمًا بإنشاء محور واحد كمرجع للطائرات XY وZ وقم بتركيب الأجهزة الأخرى بالنسبة للمحور المرجعي. سيساعدك القيام بذلك في الحصول على أقصى قدر من الأداء وأطول عمر لنظام التشغيل الخاص بك.