أفضل طريقة لتحديد القضبان الخطية وتحجيمها هي تحديد المعلمات الأكثر أهمية للتطبيق أولاً؛ تضييق الخيارات بناءً على هذه المتطلبات؛ ثم قم بتطبيق المتغيرات الهامة لإجراء الاختيار النهائي للسكك الحديدية الخطية.

أولا الأساسيات:إن قضبان التوجيه الخطية، والمسارات الدليلية، والشرائح عبارة عن أنظمة ميكانيكية تتكون من قضبان ومحامل تدعم وتحرك الأحمال المادية على طول مسار خطي مع معامل احتكاك منخفض. يتم تصنيفها عادةً على أنها عناصر دوارة أو أنواع جلبة مستوية. نظرًا لتوفر العديد من الأشكال والأحجام من مختلف الشركات المصنعة المصممة لتلبية احتياجات هندسية محددة، فإن تطبيقك الفريد يحدد قائمة المعلمات المهمة التي يجب عليك مراعاتها بالإضافة إلى ترتيب أهميتها.

تشمل الأنواع الأكثر شيوعًا من المحامل الدليلية والمحامل القضبان الجانبية (المربعة) مع كتل محمل كروي مُعاد تدويرها، والمسارات الإرشادية للمحامل الأسطوانية، والقضبان المستديرة مع البطانات الكروية المُعاد تدويرها أو البطانات المستوية. تناسب القضبان المقسمة التطبيقات التي تتطلب صلابة ودقة استثنائيتين، كما هو الحال في رؤوس الأدوات الآلية وحركات لوحات الدوائر الدقيقة. أنظمة المحامل الأسطوانية مخصصة لمجموعة واسعة من التطبيقات مثل رفع الأجزاء ونقلها أو تطبيقات الانتقاء والمكان.

لتحديد أي من القضبان يعمل بشكل أفضل لتطبيق ما، قم أولاً بتحليل الاحتياجات المحددة للنظام. بعد ذلك، افهم متطلبات العميل أو إرشادات البرنامج، والتي تتضمن عدد المحاور وقابلية التكرار والتسامح والدقة المطلوبة لتحقيق النتيجة النهائية. وأخيرا، النظر في التلوث البيئي، مثل الغبار والماء والألياف وغيرها من المواد.

بالنسبة لأي نظام، تحدد بيئة التشغيل نوع المحامل التي يجب تحديدها. على سبيل المثال، يمكن أن تلوث البيئات القذرة المجمع وتتداخل مع الأداء السليم لمسارات الكرة المعاد تدويرها. يكون التلوث أكثر قابلية للإدارة في أنظمة الأسطوانة لأن العناصر المتداول أكبر بشكل عام. تناسب المحامل المستوية التطبيقات التي لا يوصى فيها بتزييت ملامسة السطح أو لا يمكن تعريضها للبيئة كما هو الحال في بعض مختبرات الأبحاث أو منشآت تصنيع شرائح السيليكون.

بعد اختيار النظام، قم بتجميع المعلمات لتحديد حجمه بشكل صحيح. لكل حركة في نظام التوجيه الخطي، ضع في اعتبارك المعلمات التالية: السكتة الدماغية، والحمل، والسرعة، ودورة العمل، ومنطقة التركيب، واتجاه التركيب.

حجم نظام الدليل الخطي

يتكون الحمل الثابت من وزن السرج وتركيبات العش والحمولة والمحامل. إذا تم تمركز 40.0 رطلًا أفقيًا للأمام/الخلف ومن اليسار إلى اليمين في سكة مزدوجة نموذجية ومجموعة من أربع عربات، فسيتم تحميل كل كتلة من كتل المحامل بشكل ثابت عند 10.0 رطل.

تأتي الشرائح في نوعين أساسيين: السرج والناتئ. تستخدم شريحة السرج القياسية الأفقية سرجًا أو كتلة تتحرك بين كتلتين نهائيتين ثابتتين. مع الشريحة الكابولية، يظل الجسم الرئيسي والأسطوانة ثابتين، بينما تمتد لوحة الأدوات وتتراجع. يوجد تطبيق ناتئ ثانٍ عند تحريك الأحمال عموديًا. مع سكة ​​واحدة وعربتين، يمكن تحميل كل من العربات الحاملة بالتساوي في الاتجاه الشعاعي. لتحديد حجم المحمل أو الحامل، عادةً ما يتم تعيين الحمل الإجمالي لشريط التمرير الأكثر ثباتًا على أنه السيناريو الأسوأ.

عند تحديد حجم المحامل، قم بتنظيم معلمة الحمل والمسافة إلى مركز الثقل (CG) أو مركز الكتلة. يشير الحمل إلى الوزن أو القوة المطبقة على النظام، والذي يتضمن التحميل الثابت والديناميكي. يشتمل الحمل الثابت على وزن السرج وتركيبات العش والحمولة والمحامل. يجب أن يأخذ التحميل الديناميكي (أو الحركي) في الاعتبار الأحمال المطبقة أثناء تفاعلها مع السرج المحمل. عادةً ما يضع هذا الحمل متطلبات الالتوائية على المحامل. يوفر CG للسرج قيمة تحميل واحدة على مسافة معينة من مراكز التحمل.

يمكن بعد ذلك تنظيم هذه القيم الديناميكية بالإضافة إلى قيم التحميل الثابتة على أنها شعاعي (Corad)، ومحوري (Coax)، وعزم دوران حول المحور "X" (Mx)، وعزم دوران حول المحور "Y" (My)، وعزم دوران حول "Z" المحور (Mz). يمكن بعد ذلك استخدام المتغيرات في معظم تطبيقات تغيير حجم المحامل لتحديد الحجم المناسب للعربة. يتم عرض قيم التحميل عادةً بالرطل أو نيوتن (N) بشكل ثابت وin.-lb أو نيوتن متر (Nm) للتحميل الديناميكي.

مركز الأحمال الفردية هو مسافة نسبية إلى مركز نظام التوجيه أو مراكز المحمل، والكتلة الإجمالية لها مسافة CG إلى قضبان التوجيه تبلغ 1.5 بوصة (60 بوصة-رطل/40 رطل). يجب أن تتعامل المحامل مع حمل عزم دوران يبلغ 60 بوصة/رطل، خاصة عندما يتم تسريع السرج أو تباطؤه بسرعة.

سرعة:تعد السرعة أمرًا بالغ الأهمية يجب مراعاتها لأن الأحمال المطبقة تؤثر على النظام بشكل مختلف أثناء التسارع والتباطؤ مقابل الحركة بمعدل ثابت. يتم توفير السرعة عادةً بوحدة/ثانية أو ما يعادلها بالمتر المتري بوحدة م/ث. تحدد عوامل مثل نوع ملف تعريف الحركة التسارع المطلوب للوصول إلى السرعة المطلوبة أو وقت الدورة. يتسارع الحمل بسرعة في شكل حركة شبه منحرف، ثم يتحرك بسرعة ثابتة قبل أن يتباطأ. ومع ذلك، فإن ملف الحركة الثلاثي يتسارع ويتباطأ بسرعة. علاوة على ذلك، عند حساب سرعة التطبيق، ضع في اعتبارك المعدل الأعلى للحركة، بالإضافة إلى التسارع والتباطؤ اللازمين لتحقيق التوقيت الإجمالي للحركة.

دورة العمل:يجب أن تأخذ معلمة دورة العمل في الاعتبار الحركة الكاملة للسرج خلال دورة كاملة، والتي غالبًا ما تكون ضعف الشوط بالإضافة إلى عمليات الخمول في مقدار الوقت المطلوب. حد التطبيق هو طول الحركة الكلية الكاملة في اتجاه واحد على طول المسار الخطي. عادة، يتم تنظيم معلمة دورة العمل حسب عدد الدورات المطلوبة في الدقيقة.

منطقة التركيب:تساعد منطقة التركيب لسكة التوجيه ومحامل السرج على تحديد الطول الإجمالي (OAL) وفصل السكة لنظام التوجيه. في معظم التطبيقات، من الأفضل مراعاة أوسع مساحة ممكنة لتشغيل المحامل. ما لم تستخدم محامل خطية تلسكوبية، والتي تعمل بطريقة مشابهة لشرائح الأدراج البسيطة، يجب أن يتضمن OAL لسكة التوجيه شوط الحركة الخطية بالإضافة إلى أثر المحمل.

تحتاج منطقة التثبيت أيضًا إلى أن تأخذ في الاعتبار الركيزة أو نظام الإطارات لتثبيت الدليل. مساحة المحمل هي المسافة من مقدمة عربة واحدة إلى مؤخرة العربة الأبعد على طول مسار إرشادي خطي واحد. يجب تركيب العديد من الأعمدة المحددة على الأسطح المُشكَّلة بالكامل والأرضية لتلبية متطلبات البرنامج من حيث الدقة بشكل صحيح. يمكن تطبيق تصميمات أخرى مباشرة على الألومنيوم الهيكلي أو الإطارات الأنبوبية دون فقدان القدرة أو الصلابة.

توجيه:يعد اتجاه التركيب للطرق أمرًا بالغ الأهمية لإعداد معلمة التحميل لأن السرج يمكن أن يتحرك أفقيًا أو رأسيًا أو على طول حامل الحائط أو حتى في وضع مقلوب. للحصول على أفضل أداء، قم بإدارة تحميل التطبيق باستخدام أقوى جزء من نظام التحمل. على سبيل المثال، يجب أن يكون منزلق الحامل الكروي الشعاعي موجهًا لحمل الحمولة بشكل قطري، وليس محوريًا.

الآن قم بإجراء تحديد دليل خطي

هذا مثال لتطبيق يحتوي على بيئة قياسية ملوثة بالغبار الخفيف وتتطلب تكرارًا متوسطًا. بسبب هذين العاملين، يتم اختيار نظام محمل على أساس أسطواني يعمل على مجاري مائية فولاذية صلبة. السرعة سريعة ويمكن تحقيق عمر أطول دون الحاجة إلى رفع مستويات السعة القصوى.

بشكل عام، لـ 1 بوصة. يجب ألا تتجاوز المحامل المستوية 20 بوصة/ثانية، وأنظمة الكرة المعاد تدويرها 80 بوصة، والبكرات حوالي 200 بوصة/ثانية. لتحقيق السكتة الدماغية الكاملة التي تبلغ 118 بوصة في 3 ثوانٍ، سنقوم بالتسريع والتباطؤ بمقدار 6 بوصات في 0.5 ثانية لكل منهما. سيسمح هذا بـ 106 بوصة من السكتة الدماغية وثانيتين للوصول إلى التوقيت المستهدف. يجب أن يبلغ طول كل من الحزز الإرشادية 162 بوصة على الأقل، لأن الحد يبلغ 118 بوصة وطول السرج 44 بوصة في البعد الذي يمتد على طول الحز الدليلي. في بعض الأحيان يكون من المفيد السماح ببوصة أو اثنتين إضافيتين عند كل طرف من السكتة الدماغية لمفاتيح الحد أو ممتصات الصدمات أو أجهزة الاستشعار.

سيتم تحميل كل من المحامل بالتساوي عند 100 رطل، لأن المحامل مثبتة في كل ركن من أركان السرج، ويتمركز مركز ثقل الكتلة من الأمام إلى الخلف ومن اليسار إلى اليمين. يمكن لكل عربة من عربات المحامل التعامل مع 500 رطل من التحميل الشعاعي الأقصى، لذلك يتم حساب العمر المناسب هنا لأنه يتم تحميل المحامل ضمن نطاق 20 إلى 50% من السعة الإجمالية.